Физические свойства галогеноуглеводородов зависят от природы и числа атомов галогена (Х), а также от состава и строения углеводородного радикала (R).
Монозамещенные фтор- и хлоралканы легче воды, остальные галогенопроизводные – тяжелее. Плотность увеличивается с увеличением числа атомов галогена. Наибольшей плотностью обладают полииодиды.
Для изомерных галогеналканов R-X температура кипения понижается в последовательности:
первичные > вторичные > третичные
Арилгалогениды имеют "ароматический" запах. Соединения с галогеном в боковой цепи в α-положении к ароматическому ядру обладают раздражающим действием (лакриматоры).
Особые свойства проявляют полностью фторированные углеводороды (фтороуглероды). Они представляют особую группу соединений, отличающихся как от органических, так и неорганических веществ. Фтороуглероды имеют более низкие температуры кипения, чем углеводороды с тем же числом атомов углерода, несмотря на то, что их молекулярные массы больше.
Например: перфторгексан С6F14 кипит при 58 оС, а гексан C6H14 – при 69,7 оС; т. кип. перфторгептана С7F16 82 оС, тогда как т.кип. гептана C7H16 98,4 оС.
Хотя галогеноуглеводороды – полярные соединения, они практически нерастворимы в воде. Это можно объяснить тем, что молекулы R–X не способны образовывать прочные водородные связи с молекулами воды. Многие галогеноуглеводороды растворимы в спиртах и других органических жидкостях и сами являются хорошими растворителями.
Фтороуглероды слаборастворимы в алканах и практически нерастворимы в большинстве полярных растворителей. Плотность и вязкость фтороуглеродов выше, чем у соответствующих углеводородов. Это свидетельствует о слабых межмолекулярных взаимодействиях, возможно, из-за малой поляризуемости прочных связей C–F.