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  有機化合物鹵化有很多反應途徑,包括自由基鹵化、酮基鹵化、親電子鹵化和鹵化加成反應。

  典型的飽和碳氫化合物(烷、環烷)透過自由基鹵化,藉由鹵族元素取代氫原子。鹵化烷類在區域化學上常常被決定於相對可使用較弱的C-H鍵結。這反應傾向二級和三級碳的位置,因愈穩定的結構愈會導致自由基和躍遷能階產生反應。自由基鹵化被使用在工業製造甲烷氯化物。

  不飽和化合物,特別是烯和炔,行加成鹵化:  烯類的加成鹵化會產生中間產物滷離子。特別地,這個中間產物可以把它分離出來。

  芳香化合物的鹵化是親電子的鹵化反應:  此鹵化機制受鹵族元素的影響,氟和氯比較有親電的特性以及為比較強的鹵化劑,溴跟氟和氯比起來是比較弱的鹵化劑,但碘是它們當中反應最弱的。此脫氫鹵化的機制遵循反轉趨勢:碘是最容易從有機物中移除而有機氟化物則有最高穩定度。

  Hunsdiecker反應,是從羧酸中提出短煉鹵化物,其第一個會產生銀鹽,其之後會和鹵族元素氧化:  Sandmeyer反應是從芳香鹵化物重氮鹽中得到,此化合物是從苯胺中得到。  Hell–Volhard–Zelinsky halogenation是羧酸中的α上碳進行鹵化。

  

  氟和飽和或不飽和的有機化合物反應,反應快速,容易爆炸。此反應需要在專業環境下進行。實際應用中,有機化合物常用電化學進行鹵化。最近發現可用氟化氫在陰極當作氟的來源,這方法叫作電化學氟化(ECF)。除了用電化學產生氟,還有各種氟化試劑的應用像是二氟化氙和氟化鈷。

  氯化會產生放熱反應。所有的飽和或不飽和化合物會和氯直接產生反應。此組成常需要紫外光幫忙裂解氯原子。氯化在工業上常用來製造1,2 - 二氯乙烷(PVC)還有當作溶劑的乙烷。另一種是用氯化氫和氧結合進行氧氯化,此效果必直接氯化(用Cl)來的好。

  氧氯化是混合氯化氫 (HCl)和氧 (O)讓碳氫化合物氯化,這個方法工業上很愛用因為氯化氫比氯便宜。最常用的反應物是以烯:  此反應一開始由氯化銅 (CuCl,一種從1,2-二氯乙烷產生的催化劑),有時候CuCl會在二氧化矽中做為助催化劑幫助產生KCl, LaCl, 或 AlCl。除了二氧化矽,也可以用礬土、矽藻土或浮石作為輔助反應。因為這些反應會放出高能量(238 kJ/mol),催化溫度上得受到控制以免熱烈解。催化對於碳氫化合物的雙鍵氯化扮演很重要的角色,因為CuCl2是其中提供氯原子雙鍵的化合物之一。反應是如下:  氯化銅依序會由氯化亞銅和氧反應再來和氯化氫反應而產生:  氧氯化在製造1,2 - 二氯乙烷方面是很重要的,之後可以做出氯乙烯,其反應是如下:  HCl由以上步驟迴圈反應進行氧氯化,反應物會自己產生也是工業上愛用氧氯化而不是氯化的原因。

  溴化比氯化還具有選擇性因為反應放出的能量比較少,一般的溴化是加成Br到烯類上面,自然界中比較常有飽和碳氫化合物和芳香化合物的溴化,形成有機溴化化合物。常用的催化劑是溴過氧化物酶,其是利用溴和氧的結合形成氧化劑。 溴化的一個例子是可以在三氯乙烯中進行有機合成做出麻醉劑halothane:  有機溴化合物是自然界中最常見的鹵化化合物,它的形成是透過溴過氧化物酶進行催化。海洋被估計每年會釋放1-2百萬噸的溴仿和56,000噸的溴甲烷。

  碘是反應最弱的鹵化物,最難和大部分的有機化合物反應。碘與烯類加成是用一種分析的方法叫作碘質,它是用來測量脂肪的不飽和程度的一種方法。碘仿反應包刮會降解甲基酮。

  除了氬、氖、氦以外的元素都會直接和氟反應形成氟化物。氯的選擇性較強,但仍可以和大部分的金屬元素和較重的非金屬元素反應。按照趨勢,溴的活性較弱,而碘的活性最弱。可能的反應像金的氯化產生氯化金。在工業上金屬直接氯化較不重要,因為比較容易金屬氧化物和鹵化氫反應來進行鹵化。像三氯化磷和一氯化硫的生產,是較大規模直接進行無機化合物鹵化的例子。
鹵化是一種化工單元過程,是向有機化合物分子中引入鹵素原子的過程,最常用的是向烴分子中引入鹵素原子,形成“滷烴”,由於滷烴相當活潑,很容易被其他原子或“基”置換,因此常用於有機合成製造中間體的過程。鹵化也可以指無機化合物(例如金屬)引入鹵素原子的過程。