Хлорният диоксид (ClO2) е жълто-зелен газ с мирис, подобен на хлора, с отлични способности за разпределение, проникване и стерилизация поради своята газообразна природа. Въпреки че хлорният диоксид има хлор в името си, свойствата му са много различни, подобно на това, че въглеродният диоксид е различен от елементарния въглерод. Хлорният диоксид е признат за дезинфектант от началото на 1900 г. и е одобрен от Агенцията за опазване на околната среда на САЩ (EPA) и Американската администрация по храните и лекарствата (FDA) за много приложения. Доказано е, че е ефективен като широкоспектърен, противовъзпалителен, бактерициден, фунгициден и вирулициден агент, както и дезодорант, а също така е в състояние да инактивира бета-лактамите и да унищожи както остриците, така и техните яйца.

Въпреки че хлорният диоксид има „хлор“ в името си, химията му е коренно различна от тази на хлора. Когато реагира с други вещества, той е по-слаб и по-селективен, което му позволява да бъде по-ефективен и ефективен стерилизатор. Например, той не реагира с амоняк или повечето органични съединения. Хлорният диоксид окислява продуктите, вместо да ги хлорира, така че за разлика от хлора, хлорният диоксид няма да произведе нежелани за околната среда органични съединения, съдържащи хлор. Хлорният диоксид също е видим жълто-зелен газ, което му позволява да се измерва в реално време с фотометрични устройства.

Хлорният диоксид се използва широко като антимикробно средство и като окислител в питейна вода, вода за обработка на птици, басейни и препарати за вода за уста. Използва се за саниране на плодове и зеленчуци, а също и оборудване за преработка на храни и напитки и се използва широко в лабораториите за научни изследвания в областта на живота. Той се използва и в индустрията на здравеопазването за обеззаразяване на помещения, проходи, изолатори, а също и като стерилант за стерилизация на продукти и компоненти. Също така се използва широко за избелване, дезодориране и детоксикация на голямо разнообразие от материали, включително целулоза, хартиена маса, брашно, кожа, мазнини и масла и текстил.