无水氯化钙作用于分析试剂；食品添加剂和啤酒行业；药用辅料；水产养殖及制造金属钙的原料；稳定剂；凝固剂；脱水剂；上桨剂；净水剂；冷冻剂以及各种物质的干燥剂。
无水氯化钙对氨具有的吸附能力和低的脱附温度，在合成氨吸附分离方面具有很大的应用前景。但由于氯化钙不易形成稳定的多孔材料，与气氨的接触面积小，并且在吸附、解吸过程中容易膨胀、结块，因此使之难以在这方面付诸实际应用。
将无水氯化钙担载于高比表面载体上，可以提高氯化钙与气氨的接触面积。已有相关研究表明，将氯化钙担载于分子筛上而制备的复合吸附剂比单一吸附剂有更好的吸附性能和稳定性。