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羧酸羟基的卤取代与醇羟基类似，也能用无机磷卤化剂和硫卤化剂（三卤化磷、五氯化磷、三氯化磷、氯化亚砜、三苯基膦等）来进行卤置换，此法常用于酰卤的制备。其反应机理如下：
卤化剂中的P原子先对羧基O原子进行亲电进攻，形成活性卤代磷酸酯过渡态，随后酯中的酰基碳原子被卤负离子亲核进攻，生成酰卤。
不同结构羧酸的卤代反应活性顺序：脂肪酸＞芳香酸＞芳环上连有斥电子取代基的芳香羧酸＞无取代基的芳香酸＞芳环上连吸电子取代基的芳香酸。
一般来说，不同卤化剂对羧酸卤置换的活性顺序为：五氯化磷＞三氯（溴）化磷＞氧氯化磷，氯化亚砜则是该反应最常用的试剂，广泛用于酰氯的制备。
五氯化磷的活性大，取代能力最强，与羧酸的卤代反应比较激烈，可将活性较小的羧酸转化为酰氯，尤其适用于带有吸电子基团的芳香羧酸或芳香多元羧酸的反应，反应生成的氧氯化磷可通过分馏除去。因此，其生成的酰氯沸点应与POCl 3 有较大差异。另外，用五氯化磷制备酰氯时，反应物分子中不能含有羟基、羰基、烷氧基等基团，否则这些基团可被氯取代。
三氯（溴）化磷的活性低于五氯化磷，更适用于脂肪酸的取代。由于其副产物为亚磷酸固体，因此在实际应用中表现出较多的优越性。反应中，常把羧酸与稍过量的三氯（溴）化磷一起加热，生成的酰卤可通过直接蒸馏的办法分离出来。然而，对于固体酰卤的制备，则需要慎重选择。
二元羧酸用亚硫酰氯氯化时反应很慢，例如丁二酸、邻苯二甲酸，由于可形成六元环状分子内氢键，同亚硫酰氯长时间回流，收率往往也较低。但改用五氯化磷，则反应能顺利进行。机理如下：
三氯氧磷与羧酸作用较弱，但容易与羧酸盐类反应而得相应的酰氯。由于反应中不生成氯化氢，尤其适宜于制备不饱和酸的酰氯衍生物。
五氯化磷、三氯化磷、三氯氧磷也可将磺酸或磺酸盐转化为磺酰氯，例如：
氯化亚砜是制备酰氯常用而有效的试剂，其沸点低，所得产品易于分离纯化且副产物少。羧酸中如含有羟基应予以保护，但对双键、羰基、烷氧基和酯基均无影响。氯化亚砜本身的氯化活性并不大，但若加入少量催化剂（如吡啶、DMF、Lewis酸）则活性增大。
DMF的催化机理如下：
例如，对硝基苯甲酸单独与氯化亚砜长时间加热仍不反应，但加入DMF催化时，即可顺利制得相应酰氯。
又如：
工业亚硫酰氯中常含有二氯化二硫、二氯化硫、二氧化硫等杂质，当使用DMF时，反应体系颜色变深，有时产品不易提纯。向亚硫酰氯中加入一些
N
，
N
-二甲基苯胺或植物油，加热回流，而后蒸馏提纯效果会明显改善。除了DMF，也可用
N
，
N
-二乙基乙酰胺、己内酰胺等作催化剂。有些化合物本身含有三级氮原子，则可以不用外加催化剂，如苯唑西林钠（oxacilin sodium）中间体异
唑甲酰氯的合成，仅用二氯亚砜就可以得到较为满意的结果。
亚硫酰氯也可使磺酸生成磺酰氢：
一些分子具有对酸敏感的官能团时，草酰氯作为卤代试剂是很好的选择，反应过程中不产生酸。
二氯亚砜在药物合成中的应用广泛，如氯胺酮（ketamine）、氯苯达诺（chlophedianol）等的中间体邻氯苯甲酰氯的合成：
抗抑郁药反苯环丙胺（tranylcypromine）中间体的合成：
羧酸银盐在无水条件下，以四氯化碳作溶剂，与溴或碘反应，脱去二氧化碳，生成比原反应物少一个碳原子的卤代烃，这称为Hunsdiecker反应：
反应机理属自由基历程，首先羧酸负离子进攻单质溴或碘，形成O-X键，由于该O-X键的键能比较低，很容易发生均裂，生成酰氧自由基，然后脱羧成烷基自由基，再和卤素自由基结合成卤化物：
该反应过程中要严格无水，否则收率很低或得不到产品，银盐很不稳定。
对于具有2～18个碳原子的饱和脂肪酸来说，该反应是制备ω-卤代物的一种方便方法，可用氧化汞代替银盐，一般是由羧酸、过量氧化汞和卤素直接反应。
若用汞盐方法，可由羧酸、过量氧化汞和卤素直接反应，操作简单，不需要分离出汞盐，若在光照下进行，收率很高。
在DMF-AcOH中加入NCS和四乙酸铅反应，可由羧酸衍生物顺利地脱羧而得相应的氯化物称Kochi改良方法，这种方法没有重排等副反应，适用于由羧酸制备仲、叔氯化物，收率高，条件亦很温和。
例如：
羧酸用碘素、四乙酸铅在四氯化碳中光照反应，也可进行脱羧卤置换得到碘代烃，称为Barton改良方法，适用于在惰性溶剂中由羧酸制备伯或仲碘化物。
例如：
