Clo có bảy điện tử hóa trị. Bảy điện tử này làm cho clo trở thành một nguyên tố phản ứng mạnh. Clo, giống như các nguyên tố khác thuộc họ halogen của bảng tuần hoàn, lấy electron từ nguyên tố khác để tạo thành hợp chất.
Clo là một nguyên tố có độ âm điện cực lớn, có nghĩa là nó có sức hút lớn đối với các electron. Tuân theo quy tắc octet, clo cần phải thu được một điện tử để đạt được sự bổ sung đầy đủ của tám điện tử, một trạng thái ổn định cao đối với nguyên tử. Bằng cách thu được một electron duy nhất, clo mang điện tích âm, nhưng nó trở nên ổn định hơn.
Clo, vì tính phản ứng cao, phản ứng dễ dàng với nhiều nguyên tố khác, đặc biệt là với kim loại, có xu hướng mất electron dễ dàng. Clo tự nhiên tạo thành các hợp chất với các kim loại kiềm, các hợp chất này đều có một điện tử hóa trị duy nhất. Các kim loại kiềm tặng electron hóa trị duy nhất của chúng cho các halogen để tạo thành các hợp chất ion bền.
