In 1 Liter Wasser lösen sich bei 20 °C ca. 2,3 Liter Chlorgas. Es bildet sich neben Chlorwasserstoff (HCl) auch hypochlorige Säure HOCl:
Cl2 + H2O ↔ HCl + HOCl
Diese 0,4 bis 0,5%ige Lösung heißt Chlorwasser. Chlorwasser wird als starkes Oxidationsmittel verwendet und muss in braunen Flaschen vor Licht geschützt aufbewahrt werden, da unter dem Einfluss von Sonnenlicht die in der Lösung vorhandene hypochlorige Säure (HOCl) in Salzsäure und Sauerstoff zerfällt:
2 HOCl → 2 HCl + O2
Mit Chlorwasser reagieren z. B. die Elemente Blei, Silber, Gold und Platin bei leicht erhöhter Temperatur zu ihren Chloriden.