Chloor vormt anionen door één elektron in de buitenste schil op te nemen. Dit proces staat bekend als ionisatie. Wanneer chloor een elektron opneemt, wordt het een negatief geladen ion, een chloride-ion (Cl-). De ionisatie-energie van chloor is 1251,2 kJ/mol, wat betekent dat deze hoeveelheid energie nodig is om één elektron uit een chlooratoom te verwijderen.

De ionisatie van chloor kan worden weergegeven door de volgende vergelijking:

Cl(g) + e- → Cl-(g)

In deze vergelijking vertegenwoordigt Cl(g) een chlooratoom in zijn gasvormige toestand, vertegenwoordigt e- een elektron, en vertegenwoordigt Cl-(g) een chloride-ion in zijn gasvormige toestand.

Chlooratomen kunnen elektronen van andere atomen of moleculen verkrijgen om chloride-ionen te vormen. Wanneer chloorgas bijvoorbeeld in water wordt opgelost, doneren de watermoleculen elektronen aan de chlooratomen, waardoor deze chloride-ionen worden. Deze reactie kan worden weergegeven door de volgende vergelijking:

Cl2(g) + 2H2O(l) → 2Cl-(aq) + 2H+(aq) + 2OH-(aq)

In deze vergelijking staat Cl2(g) voor chloorgas, H2O(l) voor vloeibaar water, Cl-(aq) voor chloride-ionen in een waterige oplossing, H+(aq) voor waterstofionen in een waterige oplossing, en OH-(aq) voor hydroxide-ionen in waterige oplossing.

De vorming van chloride-ionen is een veel voorkomende chemische reactie die in veel verschillende omgevingen voorkomt. Chloride-ionen worden aangetroffen in een grote verscheidenheid aan verbindingen, waaronder natriumchloride (NaCl), kaliumchloride (KCl) en calciumchloride (CaCl2).