Chlorgas hat die chemische Formel Cl2. Seine Molmasse beträgt 70,906 Gramm pro Mol. Es existiert als gelbgrünes Gas bei Standardtemperatur und -druck und seine Dichte beträgt 3,2 Gramm pro Liter. Sein Schmelzpunkt beträgt -150,7 Grad Fahrenheit und sein Siedepunkt -29,27 Grad Fahrenheit.
Chlorgas hat einen ähnlichen Geruch wie herkömmliche Haushaltsbleiche. Es kann in Wasser aufgelöst werden; es reagiert jedoch auch teilweise mit Wasser zu Salzsäure und unterchloriger Säure. Chlor wird als Halogen eingestuft und sein negatives Ion bildet in Kombination mit positiven Metallionen Salze. Seine bekannteste Verbindung ist Natriumchlorid, das seit der Antike als Speisesalz verwendet wird.