卤素单质包括氟，氯，溴，碘。它们都是双原子分子，固态时为分子晶体，因此熔点、沸点都比较低。

卤素单质都是双原子分子，固态时为分子晶体，因此熔点、沸点都比较低。从氟到碘，随着原子半径的不断增大，卤素分子之间的色散力逐渐增大。因而卤素单质的熔点、 沸点、气化焓和密度等物理性质依次增大。

常温常压下，氟是浅黄色气体，氯是黄绿色气体，溴是红棕色液体，碘是紫黑色带有金属光泽的固体。在温度为293 K ，压力超过668.7 kPa时 ，气态氯可转变为液态氯。固态碘因具有高的蒸气压，加热时产生升华现象。

卤素在水中的溶解度不大。其中氟与水剧烈反应生成HF，并使水分解放出氧气。因此 ，氟不能存在于水中，而氯、溴 、碘在水中的溶解度（g/100 g H20 ，293 K）分别为0.732， 3.58，0.029。卤素单质在有机溶剂中的溶解度比在水中的溶解度大得多。根据这一差别 ，可以用四氯化碳等有机溶剂将卤素单质从水溶液中萃取出来。溴溶于有机溶剂，呈现一定的颜色，且随着浓度的增大，颜色逐渐加深。碘溶液的颜色随溶剂的不同而有所差异。碘难溶于水，但易溶于碘化物溶液（如 KI溶液）中。 碘化物溶液的浓度愈大，能溶解的碘愈多，溶液颜色愈深。

卤素的单质均有刺激性气味，强烈刺激眼、鼻、气管的黏膜，吸入较多卤素单质的蒸汽会引起严重中毒（其毒性从氟到碘依次减弱），甚至会造成死亡。少量的氯气具有杀菌作用，可用于自来水消毒，但液溴可灼伤皮肤，不能直接接触。

由于卤素原子都有取得一个电子而形成卤素阴离子的强烈趋势，所以卤素化学活泼 性髙、氧化能力强。除碘外 ，它们均为强氧化剂。由标准电极电势可看出，氟是卤素单质中最强的氧化剂。随着X原子半径的增大，卤素的氧化能力依次减弱。 卤素的化学性质主要有以下几个方面。

氟能与所有金属直接反应生成离子型化合物；氯能与多数金属直接反应生成相应化合物；溴和碘只能与较活泼的金属直接反应生成相应化合物，与其他金属的反应需在加热情况下进行。干燥时，氟可使铜、镍和镁钝化，生成金属氟化物保护膜， 可阻止金属进一步被氧化，因此氟可以储存在铜、镍 、镁或它们的合金制成的容器中。氯在干燥的情况下不与铁作用，因此氯可以储存于铁制的容器中。

氟几乎能与所有非金属单质直接反应生成相应的共价化合物，而且反应非常激烈，常伴随着燃烧和爆炸；氯、溴能与多数非金属直接反应生成相应的共价化合物，但反应比氟平稳得多；碘只能与少数非金属直接反应生成共价化合物。卤素与氢气反应时，氟在冷暗处即可产生爆炸；氯与氢气在常温下反应缓慢，但在强光照射或高温下，反应瞬间完成并可发生爆炸；溴与氢气的反应需加热至 648 K 或在紫外线照射下才能进行，且反应一般不完全；碘与氢气的反应则要求更高的温度或在催化剂的存在下才能进行，且同时存在HI的分解。

卤素与水可发生两类化学反应。第一类反应是卤素对水的氧化作用， 即卤素单质从水中置换出氧气的反应，第二类反应是卤素的水解反应。在中性条件下，氟，氯，溴都能与水反应，但反应的速率和程度不同，碘不能与水反应。氯须在光照下缓慢与水反应放出氧气，溴与水作用放出氧气的反应非常缓慢，而当溴化氢浓度高时，溴化氢会与氧气作用而析出溴；碘非但不能置换水中的氧，而氧却可将碘化氢氧化，析出碘。氯、溴、碘与水主要发生第二类反应，此类歧化反应是可逆的。从氯到碘反应进行程度越来越小。从卤素单质的水解反应式可知，反应的产物为卤化物和次卤酸盐。加酸能抑制卤素的水解；加碱则能促进水解。

卤素在自然界中大多以化合物的形式存在，因此卤素的制备一般采用阴离子氧化法。可根据卤离子的还原性和产物卤素单质活泼性的差异，决定不同卤素的制备方法。

氟的制备一般用中温电解氧化法。1886年 ，法国化学家H.Moissan通过低温电解液态HF实验，第一次制得了单质氟；因此荣获1906年Nobel化学奖。现代工业使用了装有石墨电极的镍制或铜制电解池，用KHF2作电解质，由于熔融的KHF2在电解过程中被转化为固体KF，因而必须不断加入HF，以维持电解质为熔融状态。 直到1986年用 化学法制备氟的反应才由化学家K.Chiriste研究成功。氟的主要用途：用来制备各种致冷剂；用于合成高化学稳定性的材料Teflon（聚四氟乙烯）；氟化烃可作血液的临时代用品，用以挽救病人的生命；生产杀虫剂和高效灭火剂；氟与金属锂可制成高能量电池；氟化物玻璃可制作光电纤维；合成火箭燃料的氧化剂； 在核燃料工业上用于分离铀，因铀的化合物中只有UF6具有挥发性，先将铀氧化成UF6，然后用气体扩散法将两种铀的同位素分离。

工业制氯 ，主要采用电解饱和食盐水溶液的方法。石墨作阳极，铁网作阴极，中间用石棉隔膜分开。电解反应为和棉布的漂白以及饮用水消毒。由于氯可与水中所含的有机烃形成致癌的氯代烃，近年来逐步改用臭氧或二氧化氯作饮用水的消毒剂。

溴的制备，可将氯通入浓缩的新鲜溴化钠溶液中，将溴离子氧化成单质溴。工业上从海水中提取溴，是把氯气通入晒盐后留下的苦卤（pH为3. 5左右）中置换 出溴。因卤水中溴离子浓度太低，故要用空气把生成的溴吹出，再用碳酸钠溶液吸收，发生歧化反应，即得较浓的NaBr和 NaBr03溶液。最后，用硫酸将溶液酸化，即得液溴。溴主要用于制造染料、照相感光剂、药剂、农药和汽油抗爆剂等。

碘主要从富含碘离子的海藻中提取，将氯通入用水浸取海藻所得的溶液，则 碘离子可被氧化为碘单质。再用离子交换树脂加以浓缩。用此法制取碘应防止通入过量的氯气，因为过量的氯气可将碘进一步氧化为碘酸。碘亦可用碘酸钠制得，智利硝石提取NaN03后剩下的母液中含有一定量的Nal03，向其母液中加入NaHS03可得到碘。碘是制造各种无机及有机碘化物的重要原料，也是人体和动植物中不可缺少的元素之一。碘用在医药上作碘酒、碘仿等消毒剂以及镇痛剂、脱臭剂等。在工业上用作生产染料 、烟雾灭火剂、感光乳剂等。在食盐中加碘，能预防甲状腺肿大。碘化银用于人工降雨和人工防雹。