深棕色固体，熔点598℃，沸点993℃，密度3.4克/厘米³。易溶于水、甲醇和乙醇，易潮解，在潮湿的空气中，由单斜黄色晶体逐渐变为蓝绿色双锥晶体。常温下，从水溶液中得到的晶体为二水合氯化铜，在氯化氢气流中升温至140～150℃进行干燥，可得无水氯化铜。氯化铜加热到993℃，分解成白色的氯化亚铜CuCl。

与氨水和碱金属氰化物作用分别生成[Cu(NH₃)₄]²⁺和[Cu(CN)₄]^2-配合物。氯化铜的浓溶液由于[CuCl₄]^2-配离子的存在呈黄绿色，稀溶液由于[Cu(H₂O)₆]²⁺的存在呈蓝色。

氯化铜在碱性溶液中，能被葡萄糖等还原剂还原成红色的氧化亚铜：

2Cu²⁺+4OH^-+C₆H₁₂O₆→Cu₂O+2H₂O+C₆H₁₂O₇

利用此反应可检验糖尿病。

氯化铜由盐酸与氧化铜CuO或碳酸铜反应制得。可用作化学工业和石油工业反应的催化剂，还用作媒染剂、杀虫剂和木材防腐剂。