S2Cl2 tiene la estructura implicada por la fórmula Cl-S-S-Cl, en el que el ángulo está entre el plano Cla-S-S and S-S-Clb es de 85°.
Un isómero diferente de S2Cl2 es S=SCl2; este isómero se forma transitoriamente cuando S2Cl2 se expone a la radiación UV (véase tiosulfóxidos).
El cloruro de diazufre es un líquido amarillo/naranja que humea en el aire debido a la reacción con el agua: Se sintetiza por cloración parcial del azufre: El exceso de cloro da cloruro de azufre (II): Ambas reacciones son reversibles, y al ponerse de pie, el SCl2 las versiones del cloro para volver a dicloruro de diazufre.
Tiene la habilidad para disolver azufre, que refleja en partes la formación de polisulfanos: El S2Cl2 también se debe a la cloración de CS2 como en la síntesis del tiofosgeno.
Estas especies son precursoras de los tintes tioindigo.