単体ではCl2分子として存在する。質量数は、28から51までが確認されており、その中に核異性体も存在する。安定同位体は二つある。51Ar安定核種に対し、質量数が大きすぎるまたは小さすぎる場合は複雑な崩壊となり、質量数が小さいと陽子放射、大きいと中性子放射が同時に起こることがある。殆ど全ての金属と化合する。猛毒で、漂白剤や殺菌剤として広く使われている。水溶性で、液性は酸性。水溶液は強酸で、塩素の一部が水と反応し次亜塩素酸(HClO)となる。具体的には、以下の反応が起こるといわれている。これは塩基と激しく反応し、腐食性を示す。Cl2+H2O→HCl+HClOヒトを含む殆どの生物に対して有毒だが、多くの生物にとって必須の元素でもある。ヒトの場合、主に食塩から摂取され、成人では体内に約150gの塩素を持ち、これは胃液の胃酸作りなどに使用される。眼、皮膚、気道に対して腐食性を示す。水生生物に対して毒性が非常に強い。Scheele)が発見した。化学名Chloriumは、気体の色が黄緑であるため、ギリシャ語で「黄緑色」を意味するχλωρο'σ(chlo^ro's)から付けられた。