Il cloro libero è un componente del cloro residuo totale, la porzione di gas cloro disciolto che non è legata a nessun altro reagente in acqua. L'altra porzione è nota come cloro combinato, che ha legato con prodotti chimici, tipicamente nitrati, nell'acqua. Questi sono termini usati dai professionisti del trattamento delle acque che esaminano la sicurezza dell'acqua potabile.
Il cloro viene introdotto negli approvvigionamenti idrici a causa della sua capacità di alterare le sostanze inquinanti e uccidere i batteri nocivi e altri agenti patogeni. La quantità di contaminanti nell'acqua, siano essi metalli o sostanze organiche, determina il fabbisogno di cloro dell'acqua. Questa è la quantità di cloro libero che viene consumata dalle reazioni nell'acqua. Il cloro reagito diventa cloro combinato, mentre l'eccesso rimane cloro libero. In acqua perfettamente pulita, la domanda di cloro è pari a zero.
In alcuni casi, il cloro combinato viene introdotto nell'acqua o lasciato in esso come agente disinfettante stesso, impedendo la crescita delle alghe, favorendo la coagulazione delle sostanze organiche e riducendo l'odore. In entrambi i casi, sia il cloro libero che il cloro combinato fanno parte del cloro residuo totale. Piccole quantità di cloro residuo di entrambi i tipi vengono spesso lasciate nell'acqua inviata per uso residenziale e commerciale, in quanto ciò aiuta a mantenere anche le linee disinfettate.