Chì tetraclorua có khuynh hướng phân hủy tạo ra chì diclorua và khí clo:

Có những báo cáo cho rằng phản ứng này có thể tiến triển bùng nổ và hợp chất được lưu trữ tốt nhất dưới dạng axit sulfuric tinh khiết ở -80°C trong bóng tối.[3]

Sự ổn định của trạng thái oxy hóa +4 giảm khi chúng ta đi từ trên xuống nhóm dưới bảng tuần hoàn này. Vì vậy trong khi cacbon tetraclorua là một hợp chất ổn định, với chì dẫn đến tình trạng oxy hóa +2 được ưa chuộng và PbCl4 nhanh chóng trở thành PbCl2. Thật vậy, hiệu ứng cặp trơ gây ra dẫn đến tình trạng oxy hóa +2 của nó: nguyên tử Pb mất tất cả các electron bề ngoài của p và kết thúc bằng một lớp vỏ bên ngoài ổn định.[4]