氯離子在人體中扮演着多種重要的生理角色：
維持細胞外液的容量與滲透壓。氯離子與鈉離子共同作用，是細胞外液中維持滲透壓的主要離子。
參與血液二氧化碳運輸。氯離子通過影響血漿中碳酸氫根的濃度，調節血液中二氧化碳的輸送至肺部。
維持體液酸鹼平衡。氯離子是細胞外液的主要陰離子，其濃度的變化會影響血液中二氧化碳的含量，進而調節酸鹼平衡。
促進消化。氯離子幫助胃部形成胃液，激活唾液澱粉酶，促進維生素B12和鐵的吸收，有利於食物的消化和營養的吸收。
神經肌肉功能。氯離子參與神經肌肉的傳導和肌肉收縮，對正常的神經功能和肌肉運動至關重要。
其他生理功能。氯離子還參與胃酸形成，刺激肝功能，促進代謝產物的排出，具有穩定細胞膜電位的作用。
此外，氯離子在人體中的作用還包括幫助肝臟清除毒素，缺乏氯離子可能會引起一系列健康問題，如頭暈、噁心、脫水、腹瀉、肌無力等。