氯化铜为单斜品系黄色或黄褐色结晶，或结晶性粉末。
氯化铜有潮解性，易从空气中吸湿而变成蓝绿色二水合物CuCl2·2H2O，CuCl2·2H2O的天然矿石又称水绿铜石。
氯化铜水溶液高浓度时呈黄绿色，在浓度稍低时呈绿色。中等浓度呈蓝色，稀浓度时呈天蓝色，加热时呈黄褐色。
蓝绿色
氯化铜溶于水后，在水溶液中电离出大量的铜离子和氯离子。
通常，铜离子Cu2+在水溶液中实际上是以水合离子[Cu(H2O)4]2+的形式存在的，水合铜离子呈蓝色，所以我们常见的铜盐溶液大多呈蓝色。而在氯化铜的溶液中，不仅有水合铜离子[Cu(H2O)4]2+，还有氯离子Cl-与铜离子结合形成的四氯合铜络离子[CuCl4]2-，该离子的颜色为黄色。
根据光学原理我们知道，蓝色和黄色的混合色为绿色，这就是为什么我们常见的一般浓度的氯化铜溶液呈绿色的原因。如果我们向氯化铜溶液中加水，则溶液中氯离子浓度变小，水合铜离子相对增多，溶液主要呈现水合铜离子的颜色（蓝色）。所以我们见到的氯化铜稀溶液一般呈蓝色。
氯化铜在很浓的水溶液中呈现黄绿色,在浓的水溶液中呈现绿色,在稀的水溶液中呈现蓝色.黄色是四氯合铜络离子[CuCl4]2-的颜色,蓝色是四水合铜络离子[Cu(H2O)4]2+的颜色,两者并存时显绿色.
