Трихлорэтилен относят к трудногорючим веществам. Пар тяжелее воздуха. В результате вытекания, перемешивания и др. могут образоваться электростатические заряды. При контакте с горячими поверхностями или с пламенем это вещество разлагается с образованием токсичных и едких дымов (фосгена, хлористого водорода). Вещество разлагается при контакте с сильными щелочами с образованием дихлорацетилена, что увеличивает пожароопасность. Реагирует бурно с металлическими порошками, такими как, магний, алюминий, титан, и барий. Медленно разлагается под действием света в присутствии влаги, с образованием едкой соляной кислоты.
Вещество раздражает глаза и кожу. Проглатывание жидкости может вызвать аспирацию в легких с риском возникновения химического воспаления легких. Вещество может оказывать действие на центральную нервную систему, приводя к дыхательной недостаточности. Воздействие может вызвать помутнение сознания.
Повторный или длительный контакт с кожей может вызвать дерматит. Вещество может оказывать действие на центральную нервную систему, приводя к потере памяти. Вещество может оказывать действие на печень и почки.
Вещество опасно для водных организмов и может вызвать долговременные изменения в водной экосистеме.