Ammoniumnitrat består av ioniske bindinger pakket tett sammen. Når det kommer i kontakt med vann, forstyrrer de polare vannmolekylene disse ionene og til slutt får dem til å spre seg. Det tar energi å gjøre dette, som absorberes fra omgivelsene og gjør løsningen kald. Mens det produseres noe varme når ammoniumnitrationene samhandler med vannmolekylene (dvs., en eksoterm reaksjon), er det mye mindre enn det som trengs for at vannmolekylene skal spre de sterke ioniske bindingene til ammoniumnitratet, så den totale prosessen er en endoterm reaksjon, eller en som absorberer energi fra omgivelsene. Det er av denne grunn at fast ammoniumnitrat brukes i kommersielle kaldpakker, som egentlig bare er en blanding av ammoniumnitrat og vann. Hvis du skader deg selv, kan du blande innholdet i posen sammen og plassere den på den skadede delen av kroppen din. Den endoterme reaksjonen av blandingen av ammoniumnitrat og vann fjerner varme fra kroppens del, «fryser» det smertefulle området.