合成氨的反应方程式为：N2+3H2→2NH3。高温、高压、催化剂是合成氨的三大条件。
合成氨的反应方程式为N2+3H2=2NH3，在高温、高压、催化剂作用下，一氧化氮和氢气反应生成氨气。合成氨工业中采用铁作催化剂，并使用循环操作法既节省设备投资又提高工作效率。合成氨工业被认为是在高温、高压和催化剂存在下使氮气和氢气化合生成氨。
合成氨化学方程式变化为：N2+3H2=2NH3；4NH3+5O2=4NO+6H2O，2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=HNO3+NO。
其中高温、高压、催化剂是合成氨工业的重要生产条件，现代工业中的氮氢合成催化剂，是以铁为主体的多组分催化剂，能在500℃进行催化反应，这种催化活性中心是在催化剂表面上的铁分子。当铁催化剂上发生中毒时，可采用电镀、碱洗、酸洗等方法进行再生。