Dwutlenek chloru (ClO2) jest żółto-zielonym gazem o zapachu zbliżonym do chloru, o doskonałych właściwościach rozprowadzania, penetracji i sterylizacji ze względu na swój gazowy charakter. Chociaż dwutlenek chloru ma w nazwie chlor, jego właściwości są bardzo różne, podobnie jak dwutlenek węgla różni się od węgla pierwiastkowego. Dwutlenek chloru jest uznawany za środek dezynfekujący od początku XX wieku i został zatwierdzony przez Amerykańską Agencję Ochrony Środowiska (EPA) i Amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA) do wielu zastosowań. Udowodniono, że jest skutecznym środkiem przeciwzapalnym, bakteriobójczym, grzybobójczym i wirusobójczym o szerokim spektrum działania, a także dezodoryzatorem, a także zdolnym do inaktywacji beta-laktamów i niszczenia zarówno owsików, jak i ich jaj.

Chociaż dwutlenek chloru ma w nazwie „chlor”, jego chemia różni się radykalnie od chemii chloru. Reagując z innymi substancjami, jest słabszy i bardziej selektywny, dzięki czemu jest bardziej wydajnym i skutecznym sterylizatorem. Na przykład nie reaguje z amoniakiem ani większością związków organicznych. Dwutlenek chloru raczej utlenia produkty niż je chloruje, więc w przeciwieństwie do chloru, dwutlenek chloru nie będzie wytwarzał niepożądanych dla środowiska związków organicznych zawierających chlor. Dwutlenek chloru jest również widocznym żółto-zielonym gazem, umożliwiającym jego pomiar w czasie rzeczywistym za pomocą urządzeń fotometrycznych.

Dwutlenek chloru jest szeroko stosowany jako środek przeciwdrobnoustrojowy i utleniacz w wodzie pitnej, wodzie przemysłowej dla drobiu, basenach i preparatach do płukania jamy ustnej. Służy do odkażania owoców i warzyw, a także sprzętu do przetwarzania żywności i napojów oraz jest szeroko stosowany w laboratoriach badawczych nauk przyrodniczych. Jest również stosowany w branży medycznej do odkażania pomieszczeń, przejść, izolatorów, a także jako środek odkażający do sterylizacji produktów i komponentów. Jest również szeroko stosowany do wybielania, dezodoryzacji i detoksykacji szerokiej gamy materiałów, w tym celulozy, masy papierniczej, mąki, skóry, tłuszczów i olejów oraz tekstyliów.