NOCl hoạt động như một chất điện li và chất ôxy hóa trong hầu hết các phản ứng của nó. Với chất nhận halogen, ví dụ như antimon pentachlorua, chuyển đổi thành muối nitrosonium :

NOCl + SbCl 5 → [NO] + [SbCl 6 ] -

Trong một phản ứng liên quan, axit sunfuric tạo ra axit nitrosylsulfuric, anhydrit axit hỗn hợp của axit nitơ và axit sunfuric:

ClNO + H 2 SO 4 → ONHSO 4 + HCl

NOCl phản ứng với bạc thiocyanat để tạo ra bạc clorua và nitrosyl thiocyanat giả:

ClNO + AgSCN → AgCl + ONSCN

Tương tự, nó phản ứng với bạc xyanua để tạo ra nitrosyl xyanua .

Nitrosyl clorua được sử dụng để điều chế phức nitrosyl kim loại. Với hexacacbonyl molypden, NOCl tạo phức dinitrosyldiclorua:

Mo (CO) 6 + 2 NOCl → MoCl 2 (NO) 2 + 6 CO

Nó hòa tan bạch kim:

Pt + 6 NOCl → (NO + ) 2 [PtCl 6 ] 2- + 4 NO

Ứng dụng trong tổng hợp hữu cơ

Ngoài vai trò của nó trong việc sản xuất caprolactam, NOCl còn có một số công dụng khác trong tổng hợp hữu cơ. Nó cộng với anken để tạo ra các oxim α-clo.  Việc bổ sung NOCl tuân theo quy tắc Markovnikov. Xeten cũng thêm NOCl, tạo ra các dẫn xuất nitrosyl:

H 2 C = C = O + NOCl → ONCH 2 C (O) Cl

Epoxit phản ứng với NOCl tạo dẫn xuất α-cloronitritoalkyl. Trong trường hợp của propylen oxit, việc bổ sung tiến hành với tính chất hóa học cao:

Nó chuyển đổi các amit thành các dẫn xuất N -nitroso.  NOCl chuyển một số amin mạch vòng thành anken. Ví dụ, aziridin phản ứng với NOCl để tạo ra etilen, oxit nitơ và hydro clorua.