Ontbinding: Calciumchloride is een zeer oplosbare verbinding. Wanneer het aan water wordt toegevoegd, valt het zout uiteen in de samenstellende ionen:calcium (Ca2+) en chloride (Cl-). Deze ionen verspreiden zich door het water.

Ionische interacties: Calciumionen (Ca2+) kunnen via elektrostatische krachten een interactie aangaan met watermoleculen. Watermoleculen zijn polair, wat betekent dat ze een gedeeltelijk positieve lading hebben (bij de waterstofatomen) en een gedeeltelijk negatieve lading (bij het zuurstofatoom). De positief geladen calciumionen trekken de negatief geladen zuurstofatomen van watermoleculen aan en vormen een hydratatiesfeer rond de calciumionen.

Waterontharding: Calciumchloride wordt vaak gebruikt als waterontharder. Hard water bevat opgeloste mineralen, zoals calcium- en magnesiumionen, die kalkaanslag in leidingen en apparaten kunnen veroorzaken. Wanneer calciumchloride aan hard water wordt toegevoegd, reageren de calciumionen uit het zout met de opgeloste carbonaat- en bicarbonaationen in het water om onoplosbaar calciumcarbonaat (CaCO3) te vormen, dat uit de oplossing neerslaat. Dit proces vermindert de concentratie calciumionen in het water, waardoor het zachter wordt.

Colligatieve eigenschappen: De toevoeging van calciumchloride aan water verandert de colligatieve eigenschappen ervan, zoals kookpuntverhoging en vriespuntverlaging. Colligatieve eigenschappen zijn afhankelijk van het aantal opgeloste deeltjes in een oplossing, niet van hun chemische aard. Door calciumchloride toe te voegen neemt het aantal deeltjes in het water toe, wat leidt tot een verhoging van het kookpunt en een verlaging van het vriespunt van de oplossing.

Over het geheel genomen, wanneer calciumchloride aan water wordt toegevoegd, lost het op en dissocieert het in zijn ionen, interageert het met watermoleculen door middel van elektrostatische krachten, kan het hard water verzachten door onoplosbaar calciumcarbonaat te vormen en verandert het de colligatieve eigenschappen van het water.