Kloororgaaniline ühend on määratletud kui mis tahes orgaaniline ühend, mis sisaldab süsinikku ja vesinikku ning jagab kovalentse sideme kaudu elektronpaare ühest või mitmest klooriaatomist. Sellesse kategooriasse kuuluvad mitmed kemikaalid, sealhulgas kloororgaanilised pestitsiidid. Tegelikult sisaldavad polüklooritud bifenüülid (PCB), klorofluorosüsivesinikud (CFC) ja diklorodifenüültrikloroetaan (DDT) kõik klooritud süsivesinikke. Teine keemiline klass, mida tuntakse polüklooritud dibensodioksiinidena (PCDD) või dioksiinidena, on samuti klassifitseeritud kloororgaanilisteks aineteks.
Harvade eranditega ei esine kloororgaanilisi aineid looduslikult isoleeritult, vaid neid leidub bioloogilistes peremeesorganismides, nagu bakterid ja mitmesugused mereorganismid. Lisaks on paljud kloororgaanilised ühendid alkaloidide, flavonoidide ja terpiinide komponendid, mis esinevad looduslikult taimedes ja loomades. Tegelikult sisaldavad herned hormooni indool-3-äädikhappe klooritud versiooni, samas kui Ecuadorist pärit mürgised puukonnad sisaldavad oma nahas kloororgaanilist alkaloidi, mida nimetatakse epibatidiiniks. Muud tüüpi klooriorgaanid on looduslike keemiliste reaktsioonide kõrvalsaadused. Näiteks tekivad dioksiinid kõrgel temperatuuril metsatulekahjude ajal ja kohtades, kus valgus on tabanud.
Teatud tüüpi klooriorgaanid on väga mürgised. Tegelikult kasutati klooriorgaanilisi insektitsiide, nagu DDT, aldriin ja endriin, 1940. aastatel USA-s laialdaselt põllukultuuride kaitsmiseks, kuid neil oli kahetsusväärne keskkonnamõju. Kuna paljud klooriorgaanid ei lahustu vees, kipuvad nad kogunema mere- ja eluslooduse rasvkoesse. Need mitte ainult ei püsi keskkonnas püsivana, vaid neid kannavad ka ookeanihoovused ja atmosfäärituuled suurte vahemaade taha. Seetõttu leidub neid rikkumata piirkondades, näiteks Arktikas.
Kloororgaaniliste pestitsiidide kasutamine USA-s keelustas 1980. ja 1990. aastatel Keskkonnakaitseagentuuri poolt. Siiski kasutatakse paljusid teistes riikides ka tänapäeval. Inimeste tervise seisukohast kahtlustatakse, et keskkonnas leiduvad orgaanilised kloorid põhjustavad mitmesuguseid tüsistusi, sealhulgas sünnidefekte ja vähki.
Kuid mitte kõik klooritud süsivesinike ühendid ei ole mürgised. Tegelikult on rohkem kui 100 meditsiinis kasulikku eesmärki. Näiteks antidepressantravim sertraliin (Zoloft), antibiootikum vankomütsiin ja antihistamiin loratadiin (Claritin) sisaldavad kõik kloororgaanilisi aineid. Neid aineid leidub ka erinevates toiduainetes ja toiduainetes, näiteks teatud kaunviljades ja kunstlikes magusainetes.
Kui inimtekkelised orgaanilised kloorid kõrvale jätta, väidavad paljud keemikud ja bioloogid, et looduslikult klooritud ühenditel on väga spetsiifilised bioloogilised funktsioonid, mis on eluks sama olulised kui hapnik, lämmastik ja süsinik. Eriti huvitav on mõnede nende ühendite potentsiaal meditsiini tulevikus, eriti need, mis on saadud mereelustikust. Näiteks spongistatiin, klooriorgaaniline metaboliit, mis saadakse India ookeanis õitsevast käsnast, avaldab võimsaid vähivastaseid omadusi. Teadlased loodavad, et sinivetikas leiduvad sarnased ühendid võivad ühel päeval ravida HIVi ja AIDSi.