การสังเคราะห์แอมโมเนียเป็นการผลิตแอมโมเนียจากการรวมกันของไฮโดรเจนและก๊าซไนโตรเจน แอมโมเนียที่ผลิตส่วนใหญ่จะใช้เป็นปุ๋ยแม้ว่าจะสามารถนำไปใช้เพื่อวัตถุประสงค์อื่น ๆ เช่นการทำวัตถุระเบิด กระบวนการนี้ได้รับการพัฒนาในประเทศเยอรมนีในช่วงต้นทศวรรษ 1900
บรรยากาศเต็มไปด้วยก๊าซไนโตรเจน แต่ไม่มีปฏิกิริยาและโดยทั่วไปจะไม่รวมกับองค์ประกอบอื่น ๆ กลยุทธ์พื้นฐานสำหรับการทำแอมโมเนีย NH 3 คือการรวมก๊าซไฮโดรเจน H 2 กับแก๊สไนโตรเจน N 2 ที่อุณหภูมิสูงและภายใต้ความดันสูง ทางเคมีนี่เป็นปฏิกิริยาที่ยากดังนั้นจึงต้องการตัวแทนเพื่อเร่งกระบวนการ
ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นสารประกอบที่ทำให้ปฏิกิริยาดำเนินไปอย่างรวดเร็วยิ่งขึ้น ในการสังเคราะห์แอมโมเนียตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้มักจะเป็นเหล็ก ประเภทของเหล็กที่ใช้จะ ลดลงแร่ magnetite มีสารเคมีอื่น ๆ ที่สามารถใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาได้ แต่เหล็กเป็นสิ่งที่พบได้บ่อยที่สุด
แหล่งที่มาของก๊าซไฮโดรเจนมักจะเป็นก๊าซธรรมชาติหรือที่เรียกว่ามีเธน CH 4 สิ่งนี้อธิบายถึงกระบวนการพื้นฐานของการสังเคราะห์แอมโมเนีย ขั้นตอนอื่น ๆ อีกมากมายเกิดขึ้นในโรงงานสังเคราะห์แอมโมเนีย สารประกอบซัลเฟอร์จะถูกกำจัดออกจากก๊าซธรรมชาติเป็นครั้งแรกโดยทำปฏิกิริยากับซิงค์ออกไซด์ซึ่งจะเปลี่ยนเป็นซิงค์ซัลไฟด์ สิ่งนี้ปล่อยให้มีเธนอิสระซึ่งต้องผ่านการแปรรูปอีกหลายครั้งเพื่อสร้างก๊าซไฮโดรเจน
อุณหภูมิที่ใช้คือประมาณ 1482 ° F (400 ° C) ความดันที่ใช้จะน้อยกว่าค่าที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการทำปฏิกิริยา ด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัยจึงใช้ความดันประมาณ 200 บรรยากาศ (atm) อัตราผลตอบแทนอยู่ที่ประมาณ 10-20% ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ เมื่อส่วนผสมออกจากเครื่องปฏิกรณ์มันจะถูกทำให้เย็นลงดังนั้นแอมโมเนียจะกลายเป็นของเหลว ความร้อนถูกจับและนำมาใช้ใหม่เพื่อให้ความร้อนกับก๊าซที่เข้ามา
วิธีการสังเคราะห์แอมโมเนียนี้เรียกว่า กระบวนการฮาเบอร์ เนื่องจากมันถูกสร้างขึ้นโดยนักเคมีชาวเยอรมันฟริตซ์ฮาเบอร์ผู้พัฒนาเงื่อนไขสำหรับปฏิกิริยาเคมี เขาพัฒนามันขึ้นมาในช่วงที่ขาดแคลนปุ๋ยไนโตรเจนในต้นปี 1900 และเนื่องจากเยอรมนีต้องการวัตถุระเบิดสำหรับสงครามโลกครั้งที่ 1 ปัจจุบันแอมโมเนียมีการผลิตในวงกว้างทั่วโลก
อีกทางเลือกหนึ่งในการสร้างไฮโดรเจนสำหรับปฏิกิริยาคือผ่านทางอิเล็กโตรไลซิสของน้ำ กระแสไฟฟ้าใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อแยกสารประกอบ ในกรณีนี้น้ำจะแตกตัวเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน สิ่งนี้ทำร่วมกับการผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำ ย้อนหลังไปถึงปี 1911 กระแสไฟฟ้าของน้ำถูกนำมาใช้เพื่อให้ไฮโดรเจนสำหรับการสังเคราะห์แอมโมเนีย
จุลินทรีย์บางชนิดสามารถใช้ก๊าซไนโตรเจนจากอากาศเพื่อผลิตแอมโมเนีย กระบวนการนี้เรียกว่า การตรึงไนโตรเจน ในกรณีนี้ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นเอนไซม์ที่ซับซ้อนที่เรียกว่า ไนโตรเจน แบคทีเรียที่ทำกระบวนการนี้อาศัยอยู่บนรากของพืชตระกูลถั่วเช่นพืชถั่ว การตรึงไนโตรเจนได้ปรับปรุงสถานะธาตุอาหารของดินอย่างมีนัยสำคัญ
