De numéro atomique Z = 17, le chlore appartient à la famille des halogènes. Il possède 14 isotopes dont les masses s'échelonnent de 32 à 43. Seulement trois de ces isotopes existent à l'état naturel : le chlore 35, le chlore 37 et le chlore 36. À l'exception du chlore 35 et du chlore 37, tous sont radioactifs. L'isotope du chlore le plus utilisé est le chlore 36, les autres isotopes ayant des périodes radioactives inférieures à une heure

Le chlore 36 (Cl-36) est l'isotope du chlore dont le noyau est constitué de 17 protons et de 19 neutrons. C'est un radioisotope cosmogénique du chlore avec une demi-vie de 301 000 années existant à l'état de traces dans l'environnement, dans un ratio d'environ 7×10⁻¹³ pour 1 avec les isotopes stables. Le chlore 36 se désintègre principalement par désintégration β- en Argon 36 (Ar-36) (98,1 %), mais aussi par désintégration ε en Soufre 36 (S-36) (1,9 %).

Le chlore 36 se mesure aisément par scintillation liquide et peut donc être utiliser dans des applications en biologie et pour la datation.