氯循环

氯循环是指氯原子在地球系统中的自然循环过程，涉及氯在不同环境中的转移、转化和交换。这个过程涵盖了氯在大气、水体、生物体和地壳之间的循环。自然界最常见的氯是无机的氯离子，或是一些氯化的有机化合物。目前已识别出超过五千种生物制造的含氯有机物质。

生物化学的氯循环：氯化物在大层、地幔、地壳、土壤圈、冰冻圈和海洋之间循环，主要是以氯化物或是有机氯化物的形式

氯在大气中的循环，以及人为产生的氯化合物，是造成气候变迁以及臭氧层破洞的主要原因。氯在许多生物过程中都扮演重要的角色，其中也包括许多在人体内发生的过程。氯也是植物光合作用有关的酶所必须的辅酶。

对流层

氯化合物在大气循环以及气候上有重要的角色，其中包括氟氯碳化合物（CFC），也包括其他物质。主要让氯进入对流层的来源是来自海盐的气溶胶喷雾。海会提供有机和无机的氯化物到对流层中。生质的燃烧是另一个从地表提供氯到对流层的来源，其中也是包括有机氯化物和无机氯化物。一般来说，有机氯化物很不容易反应，会从对流层转移到平流层。对流层氯的主要流出是透过表面沈降回到水体中。

水圈

在地球的水圈中，海洋是氯最主要的来源。由于氯离子Cl⁻的高溶解度，水圈中的氯多半是以氯离子形式存在。氯循环中许多的氯会进入水圈，原因是氯离子在水中的可溶性。冰冻圈也因为降雨以及降雪会有一些的氯，不过大部分会再溶析出来，流到海中。

岩石圈

氯化合物主要来源是在岩石圈，在地球的地幔中约有7022220000000000000♠2.2×10²² kg的氯。火山爆发会将大量的氯以氯化氢的形式散扩到对流层中，但陆地上主要的氯是来自地幔以及海洋。

地表的土壤系统中有许多生物产生的有机氯化物，其丰度和无机氯化物相当。在微生物及植物中发现有许多调节氯的基因，因此有许多的生物过程和氯有关，也会产生许多含氯的有机化合物，其中也有许多是非生物过程产生的。这些含氯物质可能会从土里挥发或是被沥滤出来，因此土壤也是大型提供氯的来源。许多厌氧原核生物有特殊的基因，可以挥发含氯的有机化合物。

生物体内的作用

氯离子可以溶于水的特点，使得氯离子成为许多生物过程中重要的电解质。氯是人体中质量排名第十名的元素。细胞会用氯来平衡酸碱值，并且维持膨压。氯离子的导电性是大脑中信号传递所必须的，也可以调节生物体内许多的入必要机能。

人造的含氯化合物

自从1980年代起，氟氯碳化合物（CFC）对南极洲上空臭氧层空洞的影响，已有许多科学家进行研究。氟氯碳化合物的低反应性使其可以流动到平流层上层，之后和UV-C辐射线作用，释放高反应性的氯原子，和甲烷作用。这些高反应性的氯原子也会和其他挥发有机物质作用，形成其他会破坏臭氧层的酸类

氯-36是许多核设施会产生的放射同位素副产物，在土壤圈的半衰期是7012949883760000000♠3.01×10⁵ 年，而且可能会被生物体食用，因此是许多研究者高者关注的同位素。36
Cl−
的高溶解度及低反应性，很适合用来研究氯循环，在大部分的研究中作为同位素的追踪剂。