塩化タリウム(I)
塩化タリウムの低い溶解性は化学合成において利用される。例えば、金属塩化物錯体にヘキサフルオロリン酸タリウム (TlPF6)を加えることで、対応するヘキサフルオロリン酸誘導物が得られ、副生成物である塩化タリウム(I)は濾過によって容易に除去される。全体的な反応機序はヘキサフルオロリン酸銀のそれと同じであるが、Tlの方が酸化力が低い。
また、タリウムを放射性同位体のTlに置換した塩化タリウムは核医療においてシンチグラフィに利用される。心筋血流シンチグラフィなどの心臓核医学に使われており、生体内におけるタリウムイオンの挙動がカリウムイオンと類似しているため悪性腫瘍に対する利用も研究されている。