Η αμμωνία και το θειικό οξύ είναι δύο από τις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες χημικές ουσίες και παρασκευάζονται σε τεράστιες ποσότητες σε όλο τον κόσμο. Και οι δύο έχουν ποικίλες χρήσεις, αλλά η κύρια σύνδεση μεταξύ της αμμωνίας και του θειικού οξέος οφείλεται στη χρήση τους στη βιομηχανία λιπασμάτων. Η αμμωνία χρησιμοποιείται για την παραγωγή μιας σειράς λιπασμάτων, όπως η ουρία, το θειικό αμμώνιο, το νιτρικό αμμώνιο και, έμμεσα, άλλα νιτρικά λιπάσματα. Το θειικό οξύ χρησιμοποιείται για την παρασκευή «υπερφωσφορικού» λιπάσματος και θειικού αμμωνίου, που παράγονται με συνδυασμό του με αμμωνία.
Η βιομηχανική παραγωγή αμμωνίας (NH3) πραγματοποιείται κυρίως με τη διαδικασία Haber-Bosch, όπου το υδρογόνο και το άζωτο συνδυάζονται απευθείας με θέρμανση υπό πίεση με έναν καταλύτη — συνήθως ένα μείγμα οξειδίων του σιδήρου. Η περισσότερη αμμωνία χρησιμοποιείται στην παραγωγή λιπασμάτων. Η καταλυτική οξείδωση της αμμωνίας σε διοξείδιο του αζώτου (NO2) είναι σήμερα η κύρια βιομηχανική διαδικασία για την παρασκευή νιτρικού οξέος, το οποίο χρησιμοποιείται στην παραγωγή νιτρικών λιπασμάτων όπως το αμμώνιο, το νάτριο και το νιτρικό κάλιο. Ο όρος «αμμωνία», μιλώντας αυστηρά, αναφέρεται στην καθαρή ένωση, η οποία είναι ένα αέριο σε θερμοκρασία δωματίου. Ωστόσο, ο όρος χρησιμοποιείται συχνά για να αναφέρεται σε διάλυμα αερίου αμμωνίας σε νερό.
Υπάρχουν δύο κύριες διαδικασίες για τη βιομηχανική παραγωγή θειικού οξέος. Το πρώτο που εισάγεται περιλαμβάνει την οξείδωση του διοξειδίου του θείου — που παράγεται από την καύση θείου ή τη θέρμανση ορυκτών που περιέχουν θείο — από το διοξείδιο του αζώτου (NO2) μέσω της αντίδρασης: SO2 + NO2 -> SO3 + NO. Το μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ) που παράγεται από την αντίδραση οξειδώνεται ξανά σε NO2 σε επαφή με τον αέρα και έτσι μπορεί να ανακυκλωθεί.
Η αμμωνία είναι η πηγή NO2 για αυτή την αντίδραση, η οποία παράγεται με καταλυτική οξείδωση σύμφωνα με τη διαδικασία παραγωγής νιτρικού οξέος. Το τριοξείδιο του θείου στη συνέχεια συνδυάζεται με νερό για να παραχθεί θειικό οξύ. Το μεγαλύτερο μέρος του θειικού οξέος που παράγεται σήμερα, ωστόσο, προέρχεται από την οξείδωση του διοξειδίου του θείου στον αέρα χρησιμοποιώντας έναν καταλύτη πεντοξειδίου του βαναδίου.
Όπως και η αμμωνία, μία από τις κύριες χρήσεις του θειικού οξέος είναι η παραγωγή λιπασμάτων. Τα φωσφορικά πετρώματα και τα οστεάλευρα από ζώα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή «υπερφωσφορικού» — φωσφορικού μονοασβεστίου — με την αντίδραση: Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 -> 2CaSOsub>4 + Ca(H2PO4)2. Το θειικό οξύ και η αμμωνία μπορούν επίσης να συνδυαστούν για να δώσουν στο άλας θειικό αμμώνιο: 2NH3 + H2SO4 -> (NH4)2SO4. Αυτό το αλάτι είναι ένα σημαντικό λίπασμα, ενεργώντας ως πηγή τόσο αζώτου όσο και θείου και συμβάλλει στη μείωση του pH των αλκαλικών εδαφών.
Μια άλλη σύνδεση μεταξύ αμμωνίας και θειικού οξέος είναι στη βιομηχανία εκρηκτικών. Σχεδόν όλα τα εμπορικά και στρατιωτικά εκρηκτικά είναι νιτρωμένες οργανικές ενώσεις, όπως το τρινιτροτολουόλιο (TNT). Η διαδικασία νίτρωσης περιλαμβάνει την αντικατάσταση των ομάδων υδροξυλίου (ΟΗ) στην οργανική ένωση με ομάδες νίτρο (NO2) και συνήθως πραγματοποιείται με επεξεργασία της ένωσης με ένα μείγμα νιτρικών και θειικών οξέων. Αυτό το μείγμα παρέχει τα ιόντα νιτρονίου (NO2+) για τη διαδικασία νίτρωσης. Η αμμωνία είναι η κύρια πρώτη ύλη που χρησιμοποιείται για την παραγωγή του νιτρικού οξέος.
Η αμμωνία και το θειικό οξύ βρίσκονται επίσης ως ρύποι στην ατμόσφαιρα. Το θειικό οξύ προέρχεται από τη φυσική οξείδωση του διοξειδίου του θείου που παράγεται από την καύση ορυκτών καυσίμων και από την ηφαιστειακή δραστηριότητα. Η αμμωνία προέρχεται από την αποσύνθεση οργανικών υλικών που περιέχουν άζωτο. Τα δύο μπορούν να συνδυαστούν στην ατμόσφαιρα για να παράγουν σωματίδια θειικού αμμωνίου με την ίδια αντίδραση όπως στη βιομηχανική παραγωγή αυτής της ένωσης ή να παράγουν όξινο θειικό αμμώνιο — επίσης γνωστό ως όξινο θειικό αμμώνιο — με την αντίδραση NH3 + H2SO4 -> (NH4) HSO4. Αυτές οι ενώσεις είναι πολύ διαλυτές στο νερό και έτσι τείνουν να απορροφούν τους ατμοσφαιρικούς υδρατμούς, με αποτέλεσμα να λειτουργούν ως πυρήνες συμπύκνωσης. μαζί με άλλες σωματιδιακές ενώσεις στην ατμόσφαιρα, φυσικές και ανθρωπογενείς, πιστεύεται ότι αποτελούν σημαντικό παράγοντα για το σχηματισμό νεφών.