Den är stabil vid rumstemperatur och tryck, men undviker kontakt med oxider och starka syror. Det är dock termiskt instabilt, sönderfaller vid 60 grader i fast form och 70 grader i vattenlösning.
Lösligheten i vatten är 14 % vid 10 grader, 17,4 % vid 20 grader och 21,3 % vid 30 grader. Dess vattenlösning är alkalisk, med ett pH på 7,8 för en 0,1 mol·L⁻1 lösning vid 25 grader. Ammoniumbikarbonat är kemiskt instabilt och sönderdelas lätt vid upphettning. När den värms upp till ungefär 60 grader sönderdelas den till vit rök som består av 21,5 % NH3, 55,7 % CO2 och 22,8 % H2O. Det kan sönderdelas av varmt vatten, en endoterm reaktion. I närvaro av fukt vid normalt tryck börjar det sakta sönderdelas över 36 grader och producerar ammoniak, koldioxid och vatten.
