氯化钙的电子式是CaCl2,氯化钙无色立方结晶体,白色或灰白色,有粒状、蜂窝块状、圆球状、不规则颗粒状、粉末状。微毒、无臭、味微苦。吸湿性极强,暴露于空气中极易潮解。
易溶于水,同时放出大量的热(氯化钙的溶解焓为-176、2cal/g),其水溶液呈微酸性。溶于醇、丙酮、醋酸。与氨或乙醇作用,分别生成CaCl₂·8NH₃和 CaCl₂·4C₂H₅OH络合物。
低温下溶液结晶而析出的为六水物,逐渐加热至30℃时则溶解在自身的结晶水中,继续加热逐渐失水,至200℃时变为二水物,再加热至260℃则变为白色多孔状的无水氯化钙。