硝酸アンモニウムは、イオン結合がぎっしり詰まっています。 硝酸アンモニウムが水と接触すると、極性のある水分子がイオンを妨害し、最終的にイオンを分散させます。 そのためにはエネルギーが必要ですが、そのエネルギーは周囲から吸収され、溶液は冷たくなります。 硝酸アンモニウムイオンが水分子と相互作用する際には多少の熱が発生するが（すなわち発熱反応）、水分子が硝酸アンモニウムの強いイオン結合を分散させるのに必要な熱量に比べればはるかに少ないため、全体としては吸熱反応、すなわち周囲からエネルギーを吸収する反応となる。 市販の保冷剤に固形の硝酸アンモニウムが使われているのはこのためで、実際には硝酸アンモニウムと水を混ぜたものだ。 怪我をしたときには、袋の中身を混ぜて怪我をした部分に当てます。 硝酸アンモニウムと水の混合物の吸熱反応により、体の一部から熱が取り除かれ、痛みのある部分が「凍結」されるのである。