תמיסת כלוריד ברזל היא נוזל חום עם צפיפות יחסית של 1.42. הוא מתערבב בקלות עם מים, והתמיסה המימית שלו חומצית, מראה השפעות חמצון וקורוזיביות על מתכות. כאשר הוא מדולל במים, כלוריד ברזל עובר הידרוליזה ויוצר משקע ברזל הידרוקסיד, בעל כוח קרישה חזק במיוחד.
זה יכול לשמש כמטהר מים למי שתייה ומשקע לטיפול בשפכים; כחומר מחמצן וכחומר מורשה בתעשיית הצבעים; כזרז וחומר מחמצן בסינתזה אורגנית; וגם כסוכן תחריט בתעשיות המעגלים המודפסים הרדיו וחריטת נירוסטה.
