원소기호 Cl, 원자번호 17, 원자량 35.453, 지각 중의 존재도 130ppm(19위), 안정핵종 존재비 ³⁵Cl 75.53%, ³⁷Cl 24.47%, 녹는점 -100.98℃, 끓는점 -34.6℃, 기체의 밀도 3.214g/l (0℃, 1atm), 액체의 비중 1.557(-34℃), 고체의 비중 2.13(-195℃), 물에 대한 용해도 0.729g/100g (20℃), 전자배치 [Ne] 3s² 3p⁵, 주요 산화수 -1, 1, 3 5 7. 주기율표 7족에 속하는 할로겐 원소의 하나. 할로겐 원소 중에서 가장 먼저 홑원소물질로 분리된 원소이다.

1774년 스웨덴의 K. W. 셸레가 염산과 연(軟)망간석을 반응시켜 추출하여「플로지스톤을 제거한 염산」이라고 보고한 것이 최초이며, 그 후 1810년 영국의 H. 데이비가 원소라고 주장했다.

홑원소 물질의 염소기체가 황록색인 점에서 그리스어의chloros(황록색)에 연유하여 명명했다.

천연에는 유리상태(遊離狀態)로 존재하지 않으나 화산가스 중에는 염화수소(HCl)로서, 바닷물이나 암염(巖鹽)에는 염화물 등의 형태로 함유되어 있다.

대부분의 생체에도 함유되어 있는데, 예컨대 사람의 위에 염산으로서 존재한다.

〔성질〕 황록색의 자극적인 냄새가 나는 유독기체로, 보통 2원자분자(Cl₂)로 이루어져 있다.

수용액은 염소수(鹽素水)라고 한다.

알칼리수용액에는 녹아서Cl^-+ClO^-이 된다.

화학적으로는 매우 활발하며 비활성기체원소를 제외하면 대부분의 원소와 화합물을 만든다.

수소와 염소의 비가 1 : 1인 혼합물을 염소폭명기(鹽素爆嗚氣)라고 하며 빛의 조사(照射) 등으로 에너지를 흡수하면 연쇄반응을 일으켜 염화수소를 생성하면서 폭발한다.

탄소 · 질소 · 산소와 직접 반응하지 않는다.

탄소와는 아크방전으로, 규소와는 고온에서 가열하면 반응하여 염화물을 얻는다.

붕소 · 인 · 비소 · 안티몬 등은 염소에 타서 염화물을 만든다.

〔용도〕 염화비닐 · 염소계 용제 · 합성염산, 표백분을 비롯한 하이포아염소산염, 유기염소제품(농약 · 의약품 · 염료 · 화약류) 등의 합성용으로 대량 소비되며 그 밖에 산화제 · 표백제 · 살균제로서 종이 · 펄프 · 상수도 등에 사용된다.

〔염소수〕 물에 염소를 통과시켜 녹이고 포화시키면 얻을 수 있는 황록색의 용액이다.

용액에는 염소의 일부가 분자상태 그대로 존재하지만 일부는 물과 반응하여 염화수소와 하이포아염소산(HClO)을 생성한다.

이 하이포아염소산은 열 · 빛 · 환원성 물질 등에 의해 분해되어 산소를 발생한다.

이 산소의 산화작용으로 표백 · 살균력이 생긴다.

그러므로 염소는 수분이 있을 때 표백 · 살균 효과가 크다.