無水氯化鈣為白色多孔狀熔塊或顆粒。易潮解。熔點為782℃,密度為2.15g/cm3,沸點高于1600℃,易溶于水并放出大量的熱,也溶于乙醇和丙酮。常見的是六水合氯化鈣CaCl2·6H2O,無色三方晶體,易潮解,有苦咸味,Chemicalbook密度1.71g/cm3,29.92℃溶于結晶水。加熱至30℃時失去四個分子水而成二水合物(CaCl2·2H2O),系白色多孔而有吸濕性的固體,繼續加熱可生成一水合物。溫度高于200℃時,完全失水而成吸濕性很強的無水氯化鈣。