热量为200~400℃ 时，氯化铵会分解生成氯化氮和氨。反应如下：
NH4Cl → N2 + 2HCl
在较高温度下（≥400℃），氯化铵的分解反应将会更加完全，可以高效地转化为氯化氮气和氨气。同时，可以利用蒸汽或者催化剂调节反应物和反应产物的比例，从而调节分解出来的氨气比例，实现各种应用要求。
另外，氯化铵在200~400℃之间热分解不仅可以用于制取氯化氮、氨等气体，而且可以用这些气体及其对应的水溶液作为化学原料蒸气加热模式进行合成，由此制取氯化磷、氯化镁或者其它有机化合物等，这些物质的合成反应的收率会因试验条件的不同而有较大的差异。
