用氯化铜作为瓦克法中的催化剂，与氯化钯(II)共同催化乙烯转化为乙醛。该法中，PdCl被还原为Pd，再经CuCl氧化又得到PdCl。氯化铜的还原产物CuCl可被通入的空气氧化回CuCl，从而完成循环。总反应：CH +/O → CHCHO氯化铜在有机合成中也有很广泛的应用。氧化铝存在下，它可以对芳香烃和羰基化合物的α-氢进行氯化：反应在DMF之类的极性溶剂中进行，且常常加入氯化锂以加快反应速率。CuCl在氧气存在下也可氧化酚，主要产物可以是醌或是氧化二聚所得的偶联产物。后者可用于合成1,1-联