在亚硝酸钠的水溶液中，分次加入一定量的焦亚硫酸钠，然后用硫酸酸化。酸化后的料液送入水解釜，加一定量的丙酮，然后用碱中和。中和液经蒸馏得到丙酮肟。丙酮肟和盐酸反应生成盐酸羟胺和丙酮。盐酸羟胺达到一定浓度后，进行冷却结晶、离心分离、干燥即可。或者由硝基甲烷与盐酸、水作用以制得盐酸羟胺。 盐酸羟胺的生产工艺包括丁酮肟工艺法、硝基甲烷法，其中硝基甲烷工艺法生产成本较高，产品价格相对较为昂贵，丁酮肟工艺法生产的盐酸羟胺工艺流程相对简单，制造成本更加低廉是未来主要的生模式。

主要用作还原剂和显像剂，有机合成中用于制备肟，也用作合成抗癌药(羟基脲)、磺胺药(新诺明)和农药(灭多威)的原料。 电分析中用作去极剂，在合成橡胶工业中用作不着色的短期中止剂等。制药工业用作新诺明中间体。合成染料工业用作靛红中间体制备。油脂工业用作脂肪酸和肥皂的防老剂、抗氧剂。分析化学上用作分析甲醛、糠醛、樟脑和葡萄糖的还原剂。电化学分析中的去极剂。也用于钢铁中镁成分的测定，磺酸、脂肪酸的微量分析，醛和酮的检验及分析中用作去极剂等。另外，还用于彩色影片的洗印等。