无色或白色结晶。熔点约170℃（分解）。沸点56.5℃。密度1.204g/cm3。溶于冷水、乙醇和甲醇。极易吸湿。羟胺性质很不稳定，在常温下逐渐分解，在较高温度下会爆炸，故通常将其制成比较稳定的硫酸盐和盐酸盐。其中以硫酸羟胺为最常用。
以甲乙酮和硫酸及氨反应，生成甲乙酮肟，然后与硫酸反应，经水解制得硫酸羟胺（结晶型）和甲乙酮和硫铵副产。
由亚硝酸钠和亚硫酸氢铵混合进行反应，于低温下通入二氧化硫使反应物吸收得羟胺二磺酸盐，再进行水解，制得硫酸羟铵。
采用硫酸与硝基烃反应亦可制得硫酸羟胺。
本品用作还原剂、显影剂和橡胶硫化剂，是合成己内酰胺的重要原料，也是医药、农药的中间体，用于生产一系列异噁唑衍生物、磺胺药物和维生素B6、B，z。此外，其肟或羟肟酸衍生物可用于生产农药的杀虫剂、杀菌剂和除草剂。还可用于高分子合成原料和化合物的精制、聚合催化剂及试剂等。
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