Xlor dioksid (ClO2) qaz halına görə əla paylanma, nüfuzetmə və sterilizasiya qabiliyyətinə malik olan, xlor kimi qoxuya malik sarı-yaşıl qazdır. Xlor dioksidin adında xlor olmasına baxmayaraq, onun xassələri çox fərqlidir, karbon qazı elementar karbondan fərqlidir. Xlor dioksid 1900-cü illərin əvvəllərindən bəri dezinfeksiyaedici kimi tanınıb və ABŞ Ətraf Mühitin Mühafizəsi Agentliyi (EPA) və ABŞ Qida və Dərman İdarəsi (FDA) tərəfindən bir çox tətbiq üçün təsdiqlənib. Geniş spektrli, iltihabəleyhinə, bakterisid, funqisid və virus öldürücü agent, həmçinin dezodorant kimi effektivliyi nümayiş etdirilib, həmçinin beta-laktamları təsirsiz hala salıb, həm pinworms, həm də onların yumurtalarını məhv edə bilir.
Xlor dioksidin adında "xlor" olsa da, kimyası xlordan köklü şəkildə fərqlənir. Digər maddələrlə reaksiyaya girərkən, daha zəif və daha seçicidir, daha səmərəli və təsirli bir sterilizator olmağa imkan verir. Məsələn, ammonyak və ya əksər üzvi birləşmələrlə reaksiya vermir. Xlor dioksid məhsulları xlorlamaq əvəzinə oksidləşdirir, buna görə də xlordan fərqli olaraq, xlor dioksid tərkibində xlor olan ətraf mühit üçün arzuolunmaz üzvi birləşmələr yaratmayacaq. Xlor dioksid də görünən sarı-yaşıl qazdır və onu fotometrik cihazlarla real vaxt rejimində ölçməyə imkan verir.
Xlor dioksid antimikrobiyal və oksidləşdirici maddə kimi içməli suda, quşçuluq sularında, üzgüçülük hovuzlarında və ağız qarqaralarının hazırlanmasında geniş istifadə olunur. Meyvə və tərəvəzləri, həmçinin qida və içki emalı üçün avadanlıqları sanitarlaşdırmaq üçün istifadə olunur və həyat elminin tədqiqat laboratoriyalarında geniş istifadə olunur. O, həmçinin səhiyyə sənayesində otaqları, keçidləri, izolyatorları zərərsizləşdirmək, həmçinin məhsul və komponentlərin sterilizasiyası üçün sterilant kimi istifadə olunur. O, həmçinin sellüloza, kağız sellülozu, un, dəri, piylər və yağlar və toxuculuq məmulatları daxil olmaqla müxtəlif materialların ağardılması, qoxusunun aradan qaldırılması və zərərsizləşdirilməsi üçün geniş şəkildə istifadə olunur.