氯氣與反應原料中活潑氫的自由基取代反應，是碳氫鍵功能化的重要手段。比如，對芐位的氯化，可以得到一氯和多氯等中間體，繼而可以轉化為其他中間體；對乙酰乙酸乙酯的活潑亞甲基氯化，是獲得多種雜環的有效途徑。

傳統的氯化工藝通常為釜式鼓泡通氯，氯氣利用率很低，選擇性控制困難。降膜反應器雖然可以減少返混，但是依然需要循環回收大過量的氯氣。

微反應器為氯化提供了另外一種連續化的選擇。氯氣和原料以順流的方式進入反應器，原料當量可以準確控制。在一定的溫度下實現理想的平推流操作，從而提升反應的選擇性。

氯化反應需要對氯氣的流量進行準確控制，因此氯氣進料系統的設計與性能是成功的關鍵因素之一。