氯气与反应原料中活泼氢的自由基取代反应，是碳氢键功能化的重要手段。比如，对苄位的氯化，可以得到一氯和多氯等中间体，继而可以转化为其他中间体；对乙酰乙酸乙酯的活泼亚甲基氯化，是获得多种杂环的有效途径。

传统的氯化工艺通常为釜式鼓泡通氯，氯气利用率很低，选择性控制困难。降膜反应器虽然可以减少返混，但是依然需要循环回收大过量的氯气。

微反应器为氯化提供了另外一种连续化的选择。氯气和原料以顺流的方式进入反应器，原料当量可以准确控制。在一定的温度下实现理想的平推流操作，从而提升反应的选择性。

氯化反应需要对氯气的流量进行准确控制，因此氯气进料系统的设计与性能是成功的关键因素之一。