冷氨进入炉膛时，有两种氨分解方法，一种是热分解，另一种是催化分解。加热时，开始时分解速度很快。当气体温度与炉温接近时，氨的分解速度减慢，随着时间的延长，其分解速度仍越来越低。为了保持规定的氨分解速率，必须连续引入适量的氨，以保证正常的渗氮速度。
当氮势超过在该温度下形成的化合物的临界值时，经过一段时间后，在表面形成化合物，有利于加速渗氮速度。对于合金钢来说，过高的氮势只会影响化合物的氮浓度(脆性)和厚度，而不会显著影响其扩散层的硬度。对于碳钢来说，氨分解速率对复合层硬度和厚度的明显影响是软氮化过程中的重要控制因素。
如果停止氨气，氨分解率会越来越高。炉气氮势过低，已形成的钢表面高浓度(复合相)状态无法持续维持，渗氮速度大大降低。然而，由于渗碳层的浓度差，它仍然具有扩散到内部的能力。同时，化合物层中的氮浓度会慢慢降低，致密的化合物层会被破坏。当层很薄时，可以部分或完全分解(消失)。
在给定的炉温下，实际氨分解速率值在炉膛内不同的地方是不同的。氨气的进气口和出气口、炉罐的中下部和上部、导气套的外部和内部都有区别。这种差异取决于许多因素，如风扇的循环能力、气体方向、零件的装料状态、炉膛压力和炉膛结构。测得的氨分解速率(氮势)只是排气口或氢探针插入位置的数据。
炉内循环的氨分解气体实际上是新鲜氨及其快分解气、剩余氨及其慢分解气的混合物，是动态变化的。幸运的是，只要炉气的氮势值超过该温度下生成化合物的临界氮势，炉内各部分氨分解速率的一些差异不会显著影响渗氮扩散层的深度和硬度。例如，在相同条件下，520度渗氮时，氨分解率分别为20%和35%，渗氮深度、硬度和显微组织无差异。氨气流过钢表面分解产生活性氮离子的渗氮机理已被公认。氨分解的速度和新鲜氨气流过零件表面的速度决定了渗氮能力。有时氨流量小时，氨分解率低，已经满足工艺要求，但结果是没有氮化层，这是由于氨刷过零件表面的速度不够。这种情况下的氮势值通常称为“虚拟氮势”。
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