无色立方结晶体，白色或灰白色，有粒状、蜂窝块状、圆球状、不规则颗粒状、粉末状。微毒、无臭、味微苦。吸湿性极露于空气中极易潮解。易溶于水，同时放出大量的热(氯化钙的溶解焓为-176.2cal/g)，其水溶液呈微酸性。溶于醇、丙酮、醋酸。与氨或乙醇作用，分别生成CaCl28NH3和 CaCl24C2H5OH络合物。低温下溶液结晶而析出的为六水物，逐渐加热至30℃时则溶解在自身的结晶水中，继续加热逐渐失水，至200℃时变为二水物，再加热至260℃则变为白色多孔状的无水氯化钙
无水氯化钙还可被制成家用产品用作空气吸湿剂，无水氯化钙作为吸水剂已被FDA批准用于包扎急救，它的作用是确保创口处的干燥。将无水氯化钙铺撒在沙石路面上，利用无水氯化钙的吸湿性在空气湿度低于露点时凝结空气中的湿气以保持道路表面的湿润，借此控制道路上灰尘的扬起
干燥剂颗粒状的无水氯化钙常作为干燥剂填充干燥管，用氯化钙干燥过的巨藻(或称海草灰)可用于纯碱的生产。一些家用除湿器比如DampRid会使用氯化钙吸收空气中的水分。氯化钙还可作为气体和有机液体的干燥剂或脱水剂。由于氯化钙是中性的，因此它可以干燥酸性或碱性的气体和有机液体，可也在实验室制取少量气体如氮气、氧气、氢气、氯化氢、二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮等时干燥这些制出的气体。但不能用来干燥乙醇和氨，因为乙醇和氨气分别会与氯化钙反应生成醇合物CaCl24C2H5OH和氨合物CaCl28NH3