Klor bytter ut hydrogen i de aromatiske ringerene i lignin via aromatisk substitusjon, oksiderer organiskesidegrupper til karboksylsyrer og adderer over dobbeltbininger i ligninets sidekjeder. Klor reagerer også med cellulose, men det skjer hovedsakelig ved nøytral pH, hvor hypoklorsyre (HClO) er den domenerende klorforbindelsen i vannløsning. For å unngå cellulosedegradering foregår klorbleking ved pH <1,5.