I begyndelsen af 1900-tallet forsøgte flere kemikere at fremstille ammoniak fra atmosfærisk nitrogen. Den tyske kemiker Fritz Haber opdagede en proces, som stadig bruges i dag.  Robert Le Rossignol var medvirkende til udviklingen af højtryksudstyr, der anvendes i Haber-processen. De demonstrerede deres proces i sommeren 1909 ved at producere ammoniak fra atmosfærisk luft, dråbe for dråbe med en hastig på omkring 125 mL per time. Processen blev købt af af det tyske kemifirma BASF, som tildelte Carl Bosch opgaven med at opskalere Haber's bordmodel til industriel produktion, hvilket lykkedes i 1910. Haber og Bosch fik senere Nobelprisen i kemi i henholdsvis 1918 og 1931 for deres arbejde med at overvinde de kemiske og ingeniørmæssige udfordringer i forbindelse med brugen af storskala, sammenhængende flow og højtryks-teknologi. Ammoniak blev produceret ved hjælp af Habers proces i 1913 i BASF's Oppau-fabrik i Ludwigshafen am Rhein i Tyskland, og produktionen nåede 20 tons/dag det følgende år. Under 1. verdenskrig blev syntetisk fremstillet ammoniak brugt til produktionen af salpetersyre, der bruges til at fremstille ammunition. De Allierede havde adgang til store mængde natriumnitratdepoter i Chile (såkaldt "Chilesalpeter"), der hovedsageligt var ejet af den britiske industri. Da Tyskland manglede adgang til sådanne let tilgængelige naturlige ressourcer, viste Haber-Bosch-processen sig vigtig for den tyske krigsindsats.  Processen Omdannelsen sker normalt ved 12-25 MPa (150-250 Bar) og mellem 300-550 °C, hvor gasserne bliver sendt igennem fire bunde med katalysatorer, med køling imellem hver gennemgang for at opretholde en fornuftig ligevægtskonstant. Ved hver passage sker en omdannelse på omkring 15 %, men alt ureageret gas blive sendt tilbage, og den endelige omdannelse er omkring 97 %. Dampreformeringen, Water-gas shift reaktionen, fjernelse af kuldioxid og methanering bliver alle udført ved et tryk på 2,5-3,5 MPa (25-30 bar), og det sidste trin i ammoiaksyntesen foregår ved 6-18 MPa afhængig af procesdesignet.  Hydrogenkilder Den største kilde til hydrogen er methan fra naturgas. Omdannelsen foregår med luft, som er deoxygeneret ved at afbrænde naturgassen. Oprindeligt brugte Bosch hydrogen udvundet ved elektrolyse af vand. Elektrolyse bruger dog meget energi, og man gik derfor over til methan fra naturgas.