Se emplea en grandes cantidades en el blanqueo de textiles y de pulpa de papel (v. Blanqueo), en la purificación biológica del agua (v. Agua, Abastecimiento y su tratamiento) y en la cloración de compuestos orgánicos (v. Cloración), en la que se consume un 75 % del cloro producido, para obtener tetracloruro de carbono, agente de limpieza en seco; cloruro de etilo, fluido refrigerante y anestésico local; dicloroetano, materia prima de los cauchos polisulfurados; petróleos clorados, de los que derivan muchos detergentes; DDT y otros insecticidas clorados, etc. Por un procedimiento de cloración puede extraerse el oro de los minerales sulfurados que lo contienen.
Los alemanés lo emplearon como arma química en la I Guerra Mundial. Más tarde han ido apareciendo como gases de guerra otros mucho más devastadores, entre los que pueden citarse el fosgeno, COCl2, el gas de mostaza o sulfuro de diclorodietilo, (C1CH2CH3)2S, y la lewisita o dicloruro de clorovinilarsina, ClCHCHAsCl2, todos ellos derivados del cloro. Véase Guerra química.