In Wasser sind die Halogenalkane schwer löslich. Für organische, unpolare Stoffe hingegen stellen die Halogenalkane sehr gute Lösemittel dar. Dies ist jedoch auch problematisch, wie das gefährliche Pflanzenschutzmittel DDT zeigt (siehe weiter unten). Außerdem stehen die meisten Halogenalkane im Verdacht krebserregend zu sein.

Einer der bekanntesten Vertreter der Halogenalkan-Lösemittel ist Chloroform (Trivialname). Der systematische Name ist Trichlormethan.

Chloroform ist flüssig und besitzt einen süßlichen Geruch. Chloroformdämpfe wirken betäubend. Es wurde daher ab 1848 als Narkosemittel bei Operationen verwendet. Die krebserregende Wirkung und die starke Schädigung von Leber und Nieren standen damals der Alternative, eine Operation ohne Narkose durchzuführen, gegenüber. Heute werden andere Narkosemittel verwendet.