Le chlorure de calcium, ou CaCl2, est composé de deux anions Cl- liés ioniquement à un atome de calcium central. Le calcium a une charge 2+, et les deux ions chlore ont chacun une charge 1-. Formant des liaisons ioniques avec le calcium, les ions chlore atteignent des couches d'électrons à valence complète et satisfont à la règle de l'octet.
Le chlorure de calcium est un sel de calcium et de chlore et se comporte comme un halogénure ionique typique. CaCl2 a une géométrie moléculaire linéaire et l'angle de liaison chlore-calcium-chlore est de 180 degrés. L'atome de calcium central a deux orbitales p qui sont vides. Selon l'Université d'État de Boise, cela fait du chlorure de calcium un excellent agent de séchage, car les paires d'électrons non liés de l'eau peuvent se fixer à ces sites.