Khí NH₃ có thể được tạo thành trong hệ thống đất - cây trồng. Nguồn khí NH₃ có thể từ phân chuồng, phân bón có chứa đạm, từ sự phân hủy thải thực vật, đặc biệt là lá cây họ đậu giàu N. Bón đạm chứa Ammonium hoặc Ure vào đất, chúng nhanh chóng bị thủy phân thành ammoniua, và bị mất dưới dạng khí NH₃.

       Sự bay hơi là nguyên nhân chính gây thất thoát đạm do khí amoniac (NH₃) được tạo ra theo phương trình đơn giản:

NH₄⁺ + OH^- ↔ NH₃ (g) + H₂O

      Sự thất thoát amonium tăng khi pH đất tăng, đất khô và đất cát và trên đất sét, các ion amoni có thể bị hấp phụ bởi keo đất. Do đó, thất thoát lớn nhất được tìm thấy ở đất cát, đất nghèo chất hữu cơ trong đất và cả đất kiềm, đất có nhiều Ca.

      Trên các đất trồng cạn, sự mất đạm dưới dạng NH₃ rất nghiêm trọng khi bón ure hoặc phân chứa ammonium trên bề mặt đất. Bởi vì cách bón này không những ít cơ hội cho NH₃ phản ứng với keo đất mà còn do nhiệt độ ở lớp đất mặt luôn luôn cao nên NH₃ dễ bị bay hơi. Bón phân đạm sâu vào lớp đất mặt vài cm có thể làm giảm sự mất đạm từ 25- 27%.

    Đạm NH₃ bị mất khi bón đạm cho đất lúa có thể thấy rõ trên các loại đất chua nhẹ. Phân đạm kích thích rong tảo phát triển trong ruộng lúa, lấy CO₂ từ nước như là cây lấy CO₂ từ không khí, và làm tăng pH nước ruộng > 9,0. Ở giá trị này, NH₄⁺ chuyển thành NH₃ bốc hơi mất.

 Sự mất đạm do bay hơi trong đất lúa ngập nước

         Sự thất thoát amoniac do bay hơi trong nông nghiệp xảy ra do nhiều yếu tố: nhiệt độ môi trường, độ ẩm của đất tại thời điểm bón phân, hoạt động của enzym urease, pH đất, khả năng trao đổi cation, độ che phủ của đất, lượng mưa sau khi bón và hàm lượng chất hữu cơ hoà tan.

       Một nghiên cứu đã báo cáo rằng sự bay hơi amoniac khi urê hoạt động ở nhiệt độ 18°C ít hơn 4,6 lần so với ở 35°C, điều này chứng tỏ rằng thất thoát đạm tăng lên khi nhiệt độ tăng.

      Trong điều kiện độ ẩm của đất cao hơn, khoảng 20%, tỷ lệ bay hơi cũng được báo cáo là thấp vì quá trình thủy phân phân bón tạo điều kiện thuận lợi cho ion amoni khuếch tán, làm cho nó ít bị bay hơi hơn, thậm chí các hoạt động sinh học của đất cũng tăng lên ở điều kiện này. Ngược lại, sự thất thoát đạm cao hơn ở các giá trị độ ẩm khoảng dưới 10%, do sự kết hợp của ion amoni không hiệu quả, dẫn đến phát thải đạm dạng amoniac cao hơn.

       Hơn nữa, thất thoát đạm amoniac do bay hơi sẽ cao hơn trong thời kỳ khô hạn nhất trong năm. Độ ẩm của đất tại thời điểm bón phân gây trở ngại trực tiếp cho quá trình thủy phân urê và do đó gây ra tổn thất do bay hơi amoniac. Vì vậy, việc làm ướt đất ngay sau khi bón urê quan trọng hơn độ ẩm của đất tại thời điểm bón.

       Việc tưới nước ngay hoặc có mưa nhẹ sau khi bón phân urê có thể làm giảm sự bay hơi amoniac nếu nó đủ để pha loãng nồng độ hydroxyl (OH^-) xung quanh các hạt urê được tạo ra trong quá trình thủy phân.

         Việc sử dụng phân bón sinh học hữu cơ dạng lỏng và rắn như phân gia cầm và lợn cũng là những biện pháp thay thế để giảm thất thoát đạm vì đạm có trong phân bón sinh học sẽ ở dạng hữu cơ do đó cần nhiều thời gian hơn để được vi sinh vật khoáng hóa cho cây hấp thụ.