Klor dioksid (ClO2) je žuto-zeleni plin s mirisom sličnim kloru s izvrsnom sposobnošću raspodjele, prodiranja i sterilizacije zbog svoje plinovite prirode. Iako klorov dioksid u svom imenu ima klor, njegova su svojstva vrlo različita, slično kao što se ugljični dioksid razlikuje od elementarnog ugljika. Klor-dioksid je prepoznat kao dezinficijens od ranih 1900-ih, a odobrili su ga Američka agencija za zaštitu okoliša (EPA) i Američka uprava za hranu i lijekove (FDA) za mnoge primjene. Pokazalo se učinkovitim kao protuupalno, baktericidno, fungicidno i virucidno sredstvo širokog spektra, kao i dezodorizator, a također može deaktivirati beta-laktame i uništiti i pinworme i njihova jajašca.

Iako klorov dioksid u svom nazivu ima "klor", njegova se kemija radikalno razlikuje od klorne. Kada reagira s drugim tvarima, slabiji je i selektivniji, što mu omogućuje učinkovitiji i djelotvorniji sterilizator. Na primjer, ne reagira s amonijakom ili većinom organskih spojeva. Klor-dioksid oksidira proizvode umjesto da ih klorira, pa za razliku od klora, klor-dioksid neće proizvoditi ekološki nepoželjne organske spojeve koji sadrže klor. Klor-dioksid je također vidljivi žuto-zeleni plin koji mu omogućuje mjerenje u stvarnom vremenu fotometrijskim uređajima.

Klor dioksid se široko koristi kao antimikrobno sredstvo i kao oksidirajuće sredstvo u vodi za piće, vode za preradu peradi, bazenima i pripravcima za ispiranje usta. Koristi se za sanaciju voća i povrća, kao i opreme za preradu hrane i pića, a široko se koristi u laboratorijima za istraživanje života. Također se koristi u zdravstvenoj industriji za dekontaminaciju prostorija, prolaza, izolatora, a također i kao sredstvo za sterilizaciju proizvoda i komponenata. Također se intenzivno koristi za izbjeljivanje, dezodoriranje i detoksikaciju širokog spektra materijala, uključujući celulozu, papirnu celulozu, brašno, kožu, masti i ulja i tekstil.