Klor dioksit (ClO2), gaz halindeki yapısı nedeniyle mükemmel dağılım, nüfuz etme ve sterilizasyon yeteneklerine sahip, klora benzer bir kokuya sahip sarı-yeşil bir gazdır. Klor dioksitin isminde klor olmasına rağmen, özellikleri karbondioksitin elementel karbondan farklı olması gibi çok farklıdır. Klor dioksit, 1900'lerin başından beri dezenfektan olarak kabul edilmiş ve birçok uygulama için ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA) ve ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) tarafından onaylanmıştır. Geniş spektrumlu, iltihap giderici, bakteri öldürücü, mantar öldürücü ve virüs öldürücü bir ajan ve ayrıca bir koku giderici olarak etkili olduğu ve ayrıca beta-laktamları etkisiz hale getirebildiği ve hem kıl kurtlarını hem de yumurtalarını yok edebildiği gösterilmiştir.
Klor dioksitin isminde "klor" kelimesi geçse de, kimyası klordan kökten farklıdır. Diğer maddelerle reaksiyona girdiğinde daha zayıf ve daha seçicidir, bu da daha verimli ve etkili bir sterilizatör olmasını sağlar. Örneğin, amonyak veya çoğu organik bileşikle reaksiyona girmez. Klor dioksit, ürünleri klorlamak yerine oksitler, bu nedenle klordan farklı olarak klor dioksit, klor içeren çevresel olarak istenmeyen organik bileşikler üretmez. Klor dioksit ayrıca, fotometrik cihazlarla gerçek zamanlı olarak ölçülmesini sağlayan görünür sarı-yeşil bir gazdır.
Klor dioksit, içme suyunda, kümes hayvanı işleme suyunda, yüzme havuzlarında ve gargara preparatlarında yaygın olarak antimikrobiyal ve oksitleyici madde olarak kullanılır. Meyve ve sebzeleri dezenfekte etmek ve ayrıca gıda ve içecek işleme ekipmanlarını dezenfekte etmek için kullanılır ve yaşam bilimi araştırma laboratuvarlarında yaygın olarak kullanılır. Ayrıca sağlık sektöründe odaları, geçiş yollarını, izolatörleri dezenfekte etmek ve ayrıca ürün ve bileşen sterilizasyonu için sterilizatör olarak kullanılır. Ayrıca selüloz, kağıt hamuru, un, deri, yağlar ve yağlar ve tekstiller dahil olmak üzere çok çeşitli malzemeleri ağartmak, koku gidermek ve detoksifiye etmek için yaygın olarak kullanılır.