氯氣在通常狀況下是黃綠色、有強烈刺激性氣味的劇毒氣體，比空氣重，能溶于水，在常溫下，1體積的水能溶解2.5體積的氯氣，氯氣的水溶液叫氯水。氯氣易液化，常壓下，冷卻到238.6K即變成液氯(液氯是一種純凈物)。工業上使用的鋼瓶氯氣，實際上都是液氯，液氯是一種油狀的液體。
氯氣對人體上呼吸道黏膜會造成極其有害的影響。空氣里允許氯氣的較高濃度是0.001mg.L-1，超過這個濃度就會引起人體中毒。如果中毒，可讓病人吸人少量酒精和乙醚的混合蒸氣或適量氨水以解毒，并立即送醫院搶救。
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