氯酸鉀400℃ 以上則分解並放出氧氣，與還原劑、有機物、易燃物如硫、磷或金屬粉末等混合可形成爆炸性混合物，急劇加熱時可發生爆炸。因此氯酸鉀是一種敏感度很高的炸響劑，如混有一定雜質，有時候甚至會在日光照射下自爆。遇濃硫酸會爆炸。可與用二氧化錳做催化劑，在加熱條件下反應生成氧氣。由離子構成。氯酸鉀絕不能用以與鹽酸反應制備氯氣，因為會形成易爆的二氧化氯，也根本不能得到純淨的氯氣。
有毒，內服2-3g就可能引起中毒而死亡。微溶於乙醇，溶於水和鹼溶液。但在水中的溶解度比氯酸鈉小，並且隨着温度升高而急劇上升。每100g水中的溶解度在20℃時是7.1g，在100℃時是56.4g。不易潮解。
氯酸鉀是強氧化劑。如有催化劑等存在，在較低温度下就能分解而強烈放出氧氣。這裏特別需要説明的是，氯酸鉀分解放氧是放熱反應。 [2] 在酸性溶液中有強氧化作用。與碳、磷及有機物或可燃物混合受到撞擊時，都易發生燃燒和爆炸。 [1]
受熱分解：2KClO3=2KCl+3O2[有催化劑時（如MnO2等）可加速分解]
與濃硫酸反應的化學方程式如下：
KClO3+H2SO4=KHSO4+HClO3
3HClO3=HClO4+2ClO2↑+H2O(氯酸不穩定，會歧化為高氯酸、二氧化氯和水)
2ClO2=Cl2+2O2(二氧化氯也不穩定，會分解為氯氣和氧氣)
總反應方程式：3KClO3+3H2SO4=3KHSO4+HClO4+Cl2↑+2O2↑+H2O
此反應生成的氯酸、高氯酸、二氧化氯的濃度非常高，極易爆炸。
氯酸鉀（KClO3）在通常加熱的條件下不容易分解，只會很容易熔化成液體。但當加入 MnO2 作為催化劑時，KClO3 很容易分解，釋放出氧氣。2KClO3 = 2KCl + 3O2↑
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