氯气和水反应离子方程式为：Cl₂+H₂O=H⁺+Cl⁻+HClO。

氯气遇水会产生次氯酸（HC1O），一种氯元素的含氧酸。它仅存在于溶液中，浓溶液呈黄色，稀溶液无色，有非常刺鼻的、类似氯气的气味，而且极不稳定，是一种很弱的酸，比碳酸弱，和氢硫酸相当。次氯酸也有很强的漂白作用，它的盐类可用做漂白剂和消毒剂。次氯酸具有净化作用，用于消毒，溶于水生成的HClO具有强氧化性。