Le nitrate d’ammonium est constitué de liaisons ioniques serrées les unes contre les autres. Lorsqu’il entre en contact avec l’eau, les molécules d’eau polaires interfèrent avec ces ions et finissent par les faire se disperser. Pour ce faire, il faut de l’énergie, qui est absorbée par l’environnement et rend la solution froide. Bien qu’un peu de chaleur soit produite lorsque les ions de nitrate d’ammonium interagissent avec les molécules d’eau (il s’agit d’une réaction exothermique), elle est bien moindre que celle nécessaire aux molécules d’eau pour disperser les fortes liaisons ioniques du nitrate d’ammonium, de sorte que le processus global est une réaction endothermique, c’est-à-dire une réaction qui absorbe l’énergie de son environnement. C’est pour cette raison que le nitrate d’ammonium solide est utilisé dans les poches de froid commerciales, qui ne sont en fait qu’un mélange de nitrate d’ammonium et d’eau. Si vous vous blessez, vous pouvez mélanger le contenu du sac et le placer sur la partie blessée de votre corps. La réaction endothermique du mélange de nitrate d’ammonium et d’eau élimine la chaleur de la partie du corps, ce qui « gèle » la zone douloureuse.
Les poches de froid sont utilisées dans le cadre de la lutte contre le cancer.