纯品为无色单斜晶体。工业品往往呈黄褐色，含氯化镁约40～50%，还含有硫酸镁、氯化物等杂质，有苦涩味。易溶于水和乙醇，在湿度较大时，容易潮解。116～118℃热熔分解。

与氧化镁和水混合则成镁水泥：MgCl2·6H2O+3MgO+4H2O→MgO·MgCl2·10H2O。

与碱金属或碱土金属的氢氧化物起反应，则生成氢氧化镁沉淀，再加强热则生成重质氧化镁，MgCl2·6H2O+Ca(OH)2→Mg(OH)2+CaCl2+6H2O，Mg(OH)2→MgO(重质)+H2O。

2水氯化镁：白色固体颗粒，味苦，含氯化镁70%左右，还有氯化钠等少量杂质。易溶于水极不稳定，在常温下吸收空气中的水份，转成6水氯化镁，极易潮解。其化学性质基本是类似6水氯化镁。

2水氯化镁是6水氯化镁脱水的中间产品，可继续脱水到无水物用做生产金属镁。浸入木材还有耐火能力，建筑上用做耐火地板。

无水氯化镁理化指标：

化学成分 %

分子量：95.21，易溶于水和乙醇，溶水时放出大量热，可调节卤水温度。