氯化铜溶于水后，在水溶液中电离出大量的铜离子和氯离子，而通常，铜离子Cu2+在水溶液中实际上是以水合离子[Cu(H2O)4]2+的形式存在的，水合铜离子呈蓝色，所以我们常见的铜盐溶液大多呈蓝色，而在氯化铜的溶液中，不仅有水合铜离子[Cu(H2O)4]2+，还有氯离子Cl-与铜离子结合形成的四氯合铜络离子[CuCl4]2-，该离子的颜色为黄色，但根据光学原理我们知道，蓝色和黄色的混合色为绿色，所以我们看到的是绿色的。氯化铜是一个对多种官能团化合物有效的氯化试剂，能实现羰基化合物如丁醛的α-氯化反应。