Wanneer ammoniak (NH3) oplost in water, ondergaat het een chemische reactie die bekend staat als ionisatie of dissociatie. Tijdens dit proces interageert het ammoniakmolecuul met watermoleculen om twee soorten ionen te produceren:ammoniumionen (NH4+) en hydroxide-ionen (OH-).

De ionisatie van ammoniak in water kan worden weergegeven door de volgende chemische vergelijking:

NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH-

Bij deze reactie accepteert een ammoniakmolecuul (NH3) een waterstofion (H+) van een watermolecuul (H2O), waardoor een ammoniumion (NH4+) wordt gevormd. Tegelijkertijd geeft het watermolecuul dat het waterstofion afstaat een hydroxide-ion (OH-) af.

De evenwichtsconstante (Kb) voor de ionisatie van ammoniak in water bij kamertemperatuur (25°C) is ongeveer 1,8 x 10-5. Dit geeft aan dat de ionisatie van ammoniak een relatief zwak proces is, wat betekent dat de meerderheid van de ammoniakmoleculen niet-geïoniseerd in oplossing blijft.

De aanwezigheid van ammonium- en hydroxide-ionen in de oplossing draagt ​​bij aan de basiseigenschappen van waterige ammoniak. De hydroxide-ionen die tijdens ionisatie worden geproduceerd, kunnen reageren met andere zuren die in de oplossing aanwezig zijn, wat leidt tot een verhoging van de pH en een afname van de zuurgraad van de oplossing.