خلات الثاليوم الأحادي عبارة عن مادة صلبة بلورية بيضاء عديمة الرائحة. كثافتها 3.68 جم/سم3. وهي مادة سامة خطيرة. تُستخدم كمبيد للقوارض والحشرات، وصبغة للألعاب النارية، وفي الزجاج البصري، وكإزالة للشعر. تُستخدم خلات الثاليوم الأحادي في محاليل عالية الكثافة النوعية لفصل مكونات الخامات بالتعويم. كانت تُستخدم سابقًا كعامل إزالة للشعر عن طريق الفم في حالات سعفة الرأس، مما تسبب في العديد من حالات التسمم والوفيات. تُستخدم خلات الثاليوم الأحادي (0.1 مولار) لتعزيز انبعاث الفسفرة في قياس الفسفرة المحفزة بالليزر في درجة حرارة الغرفة. تعتبر خلات الثاليوم الأحادي مادة خطرة وتُستخدم في التخليق الكيميائي، والإلكترونيات الدقيقة/النانوية، وعلوم المواد.