گادولینیوم تری کلراید جامدی سفید رنگ است که معمولا به صورت شش آبه هگزاهیدرات GdCl3∙6H2O دیده می شود که گاهی اوقات تری کلرید گادولینیوم نیز نامیده می شود.ترکیبات حاوی یون +Gd3 از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند زیرا یون حداکثر تعداد چرخش های غیر جفتی ممکن را حداقل برای عناصر شناخته شده دارد. با وجود هفت الکترون ظرفیتی و هفت اوربیتال f در ساختار این ماده، هر هفت الکترون جفت نشده، به طور متقارن در اطراف فلز قرار گرفته اند.
بنابراین حضور این مغناطیس و تقارن زیاد با هم ترکیب، +Gd3 را به یک مولفه مفید و کاربردی در طیف سنجی NMR و MRI تبدیل می کنند.از جمله مهم ترین کاربردها نمک های گادولینیم که بسیار مورد توجه می باشد، استفاده در تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) است. این روش از این واقعیت بهره می برد که +Gd3 دارای پیکربندی الکترونیکی f7 است.
هفت بیشترین تعداد چرخش الکترون جفت نشده برای یک اتم است، بنابراین +Gd3 یک جز اصلی در طراحی کمپلکس های بسیار پارامغناطیس است. برای تولید عوامل آرام سازی، منابع +Gd3 مانند GdCl3∙6H2O به کمپلکس های هماهنگی تبدیل می شوند.
GdCl3∙6H2O به دلیل حلالیت کم در آب، در محلول pH خنثی بدن، نمی تواند به عنوان ماده حاجب MRI استفاده شود. ترکیبات حاصل از گادولینیوم (III)، به عنوان مثال + سمی است، بنابراین عوامل کیلیت برای کاربردهای پزشکی ضروری هستند.کلرید گادولینیم (III) همچنین هگزاهیدرات، GdCl3∙6H2O را تشکیل می دهد. هگزاهیدرات توسط اکسید گادولینیوم (III) (یا کلراید) در HCl غلیظ و به دنبال آن تبخیر تهیه می شود.
ساختار گادولینیوم تری کلرید با ساختار شش ضلعی UCl3 متبلور می شود، همانطور که برای سایر کلریدهای 4f از جمله La، Ce، Pr، Nd، Pm، Sm، Eu دیده می شود.در هگزاهیدرات کلرید گادولینیوم (III) و سایر تری کلریدها و تری ترمیدهای 4f کوچک تر، شش مولکول H2O و 2 یون -Cl با کاتیون ها هماهنگ می شوند و در نتیجه یک گروه هماهنگی از 8 تشکیل می شود.