氯气的水溶液叫氯水，饱和氯水呈现浅黄绿色，具有刺激性气味。
在氯溶于水时，一部分氯与水反应，形成次氯酸和盐酸。化学方程式：
Cl2 + H2O = HCl + HClO Cl2 + H2O = H+ + Cl- + HClO（可逆反应）
HClO分子的结构式为H-O-Cl（氧处于中心） 。
一般可分为新制氯水和久制氯水：
氯水的成份为 ：3种分子：Cl2（氯分子）、HClO（次氯酸分子）、H2O（水分子）；4种离子：Cl-（氯离子）、H+（氢离子）、ClO-（次氯酸根离子）OH(氢氧根离子)[极少数]
久制氯水由于次氯酸的见光分解(2HClO=2HCl+O2↑)，基本上可以看成是盐酸。
通常所说的氯水就是指新制氯水。
氯水的保存方法：用棕色细口瓶放置在阴暗避光处。
由于含有多种成份，故其性质较复杂：
氯水中的次氯酸对细菌有杀伤力，可用来杀菌消毒；
次氯酸具强氧化性，有漂白能力；
氯水具有一定的酸性；
在氯水中加入硝酸银溶液，有白色沉淀生成。
氯水可以使蓝色石蕊试纸先变红色（酸性）后褪色（漂白）。
需要注意的是：液氯和 氯水是两种不同的物质。液氯是Cl2在加压或冷却时变成的液态Cl2，是纯净物；而氯水是氯气溶于水中形成的溶液，是混合物。
氯水的成分之一
从氯水呈显淡黄绿色，并具有氯气的刺激性气味，可以知道，氯水中存在着氯分子，说明氯气并没有完全跟水反应。这是因为在氯气通入水中产生盐酸和次氯酸的同时，溶液中的盐酸跟次氯酸也发生反应，生成氯气和水。也就是说，在氯水中同时存在着两个化学反应，氯气跟水的正反应和盐酸跟次氯酸的逆反应。即这是一个可逆反应。
化学方程式可写成：
Cl2＋H2O HCl＋HClO
氯水中同时存在着单质氯、水、盐酸和次氯酸四种成分。
氯水的成分之二
氯水是氯气溶于水所得的混合物。在氯水中存在如下三个平衡：
Cl2＋H2O HCl＋HClO ①
HClO H+＋ClO- ②
H2O H+＋OH- ③
所以在氯水中含有四种分子：Cl2、H2O、HClO及极少量O2；四种离子：H+、Cl-、ClO-及少量OH-。
氯水如久置，其中各成分的相对含量将发生变化，这是由于氯水中存在着如下反应的结果：
Cl2＋H2O HCl＋HClO
2HClO 2HCl+O2↑
最后导致氯水的黄绿色颜色消失，pH减小，久置的氯水可视为盐酸溶液。
