Cloreto de cálcio, ou CaCl2, é composto de dois ânions Cl- ionicamente ligados a um átomo de cálcio central. O cálcio tem uma carga 2+ e os dois íons cloro, cada um, uma carga 1-. Formando ligações iônicas com o cálcio, os íons de cloro atingem camadas de elétrons de valência total e satisfazem a regra do octeto.
O cloreto de cálcio é um sal de cálcio e cloro e se comporta como um haleto iônico típico. CaCl2 tem uma geometria molecular linear e o ângulo de ligação cloro-cálcio-cloro é de 180 graus. O átomo central de cálcio tem dois orbitais p vazios. De acordo com a Boise State University, isso torna o cloreto de cálcio um excelente agente de secagem, uma vez que os pares de elétrons não ligados da água podem se ligar a esses locais.