三氯化铝是一种白色粉末或颗粒，的盐酸气味，工业产品为淡黄色，易溶于水，醇氯仿和，微溶于苯。熔化的三氯化铝不易导电，与大多数含卤素离子的盐不同，氯化铝水溶液可以分离并且是良导体。

三氯化铝在约178摄氏度下升华。它的蒸气是一种缔合双分子，它吸收空气中的水并部分水解释放出氯化氢。

AlCl3采用YCl3结构，是Al立方体密集堆叠的层结构，而AlBr3中的Al占据Br密集堆叠框架的相邻四面体间隙。在熔化过程中，AlCl3形成挥发性二聚物Al2Cl6，其含有两个三四电子氯桥键。在较高温度下，Al 2 Cl 6二聚体解离成平面三角形AlCl 3，类似于BF 3结构。