水合肼会侵蚀皮肤、粘膜，损害人体内的酶类，因此被认为是有毒的。水合肼液体是以二聚物存在，于水和乙醇混溶，不溶于乙醚和氯仿；有强的还原作用和腐蚀性，能侵蚀玻璃、橡胶、皮革、软木等，在高温加热时、分解成氮气、氨气于氢气。水合肼还原性极强，与卤素、硝酸、高猛酸甲等激烈反应，在空气中可吸收二氧化碳、发出烟雾。
1.酮连氮法
   将次氯酸钠与氨反应，生成的酮连氮中间物在高压下水解生成水合肼。采用丙酮、氧化剂或者次氯酸钠与氨反应生成中间体酮连氮，在次氯酸钠、丙酮、氨的摩尔比例1:2:20的混合条件下，充分反应后其收率达到98%(以氯计)。稀和成液经加压脱氨塔脱去未反应的氨，氨被水吸收后再返回酮连氮反应器，脱氨塔釜底液由腙、酮连氮及盐水组成，将其送入酮连塔，从塔蒸出的是一丙酮连氮与水的低沸共混物（沸点95℃，质量分数为55.5%的丙酮连氮），塔釜为盐水，塔顶馏出的丙酮连氮在加水压解塔内与1MPa的压力下水解，生成丙酮和水合肼。生成的丙酮由塔顶馏出，返回到并酮连氮反应器中，釜液位10%-12%的肼水溶液，经浓缩得到80%水合肼。
2.拉西法
   用次氯酸钠氧化最终生成水合肼。反应所用的氢氧化钠浓度为8%，在通道入氯气生产次氯酸钠时，氨气化钠过剩，用纯水吸收氨气成水溶液。氨与次氯酸钠溶液的混合比为20:1，控制反应温度为170℃，反应可在加压下进行并在数秒内完成。
3.尿素法
以次氯酸钠为氧化剂，尿素为氮源，合成水合肼。将尿素溶解于水中形成尿素液，在硫酸镁存在下与次氯酸钠和烧碱混合液在管式氧化反应器中进行反应得到粗肼，既氧化液，肼含量大与2%。因为粗肼中含有大量的氯化钠、碳酸钠及氢氧化钠等杂质，所以将粗肼通过五层锅真空蒸馏除去这些杂质，并通过分馏釜制得含肼大于6%的淡肼水溶液，再通过蒸发器进一步浓缩得到40%的水合肼。这种技术容易掌握。副反应较多因此必须维持很低的肼浓度（一般为2%-3%），因此副产大量的盐需要处理，同时蒸发提浓水合肼需要消耗大量的热能，因此该法能耗和物耗高、环保压力比较大。