Chlor należy do rodziny pierwiastków halogenowych, która jest siedmio-sikową w układzie okresowym. Halogeny mają siedem elektronów w swoich najbardziej oddalonych poziomach energii, co czyni je wyjątkowo reaktywnymi. W związkach halogeny zwykle zyskują elektrony i stają się jonami ujemnymi.
Chlor, z siedmioma elektronami na najbardziej zewnętrznym poziomie energii, próbuje uzyskać elektron, aby ukończyć poziom energii i osiągnąć bardziej stabilną konfigurację. Ponieważ jest tak reaktywny, nigdy nie znajduje chloru w swojej naturalnej postaci żywiołów. Podobnie jak inne halogeny, chlor łatwo wiąże się z metalami, zwłaszcza z metalami alkalicznymi.
Chlor jest trzecim najbardziej elektroujemnym pierwiastkiem w układzie okresowym. Elektroujemność jest miarą tego, ile atom przyciąga elektrony. Wszystkie elementy w grupie halogenowej są bardzo elektroujemne.