Hydroxylamine, (NH2OH), een zuurstofhoudend derivaat van ammoniak, gebruikt bij de synthese van oximen uit aldehyden en ketonen. Oximen worden gemakkelijk gereduceerd tot aminen, die worden gebruikt bij de vervaardiging van kleurstoffen, kunststoffen, synthetische vezels en geneesmiddelen; het oxime van cyclohexanon kan worden omgezet in zijn isomeer epsilon-caprolactam, waaruit nylon-6 wordt gemaakt. Hydroxylamine en zijn anorganische zouten zijn krachtige reductiemiddelen die worden gebruikt bij de bereiding van polymeren en als bestanddeel van fotografische ontwikkelaars.
Hydroxylamine kan op verschillende manieren worden bereid; van huidig technisch belang zijn de hydrolyse van nitroalkanen (RCH2NO2) en de katalytische hydrogenering van stikstofmonoxide (NO).
Pure hydroxylamine is een kleurloze, kristallijne vaste stof (smeltpunt 33,05° C ). Het is een onstabiele verbinding die ontleedt tot stikstofmonoxide en waterstof, en wordt gewoonlijk verwerkt in de vorm van zouten.