磷酸二氢铵四方晶体无色透明。溶于水、醇，不溶于丙酮。当固体磷酸一铵在高达 200 °C 的温度下分解成气态氨 NH3和熔融磷酸 H3PO4时，它可以被称为稳定的。氨在 125 °C 时的分压为 0.05 毫米汞柱。当将磷酸溶液加入氨中直至溶液明显呈酸性时，就会生成磷酸二氢铵。
添加到土壤中以通过提供养分或使土壤中已经存在的养分来促进植物生长和生产力的物质或组合。化学计量的磷酸二氢铵溶液呈酸性（0.1% 浓度时 pH 值为 4.7，5% 时 pH 值为 4.2）。0.1mol/L氢氧化钠滴定至pH 8.0，准确称取500mg样品溶于50ml水中，用0.1mol/L氢氧化钠滴定至pH 8.0。每毫升0.1mol/L氢氧化钠相当于11.50毫克磷酸二氢铵（NH 4 H 2 PO 4）。适量的磷酸和氨发生放热反应生成磷酸一铵：
NH 3 + H 3 PO 4 → NH 6 PO 4