Klorin dioksida (ClO2) adalah gas berwarna kuning kehijauan dengan bau yang mirip dengan klorin dengan kemampuan distribusi, penetrasi dan sterilisasi yang sangat baik karena sifatnya yang berbentuk gas. Meskipun klorin dioksida memiliki nama klorin, sifat-sifatnya sangat berbeda, seperti karbon dioksida berbeda dari karbon unsur. Klorin dioksida telah diakui sebagai disinfektan sejak awal 1900-an dan telah disetujui oleh Badan Perlindungan Lingkungan AS (EPA) dan Badan Pengawas Obat dan Makanan AS (FDA) untuk banyak aplikasi. Ini telah terbukti efektif sebagai agen spektrum luas, anti-inflamasi, bakterisidal, fungisida, dan virucidal, serta pewangi, dan juga mampu menonaktifkan beta-laktam dan menghancurkan cacing kremi dan telurnya.

Meskipun klorin dioksida memiliki nama "klorin", sifat kimianya sangat berbeda dengan klorin. Saat bereaksi dengan zat lain, ini lebih lemah dan lebih selektif, memungkinkannya menjadi alat sterilisasi yang lebih efisien dan efektif. Misalnya, ia tidak bereaksi dengan amonia atau sebagian besar senyawa organik. Klorin dioksida mengoksidasi produk daripada mengklorinasi mereka, jadi tidak seperti klorin, klor dioksida tidak akan menghasilkan senyawa organik yang tidak diinginkan oleh lingkungan yang mengandung klor. Klorin dioksida juga merupakan gas kuning-hijau yang terlihat memungkinkannya diukur secara real-time dengan perangkat fotometrik.

Klorin dioksida banyak digunakan sebagai antimikroba dan sebagai agen pengoksidasi dalam air minum, air proses unggas, kolam renang, dan sediaan obat kumur. Ini digunakan untuk membersihkan buah dan sayuran dan juga peralatan untuk pemrosesan makanan dan minuman dan banyak digunakan di laboratorium penelitian ilmu hayati. Ini juga digunakan dalam industri perawatan kesehatan untuk mendekontaminasi kamar, passthroughs, isolator dan juga sebagai pensteril untuk sterilisasi produk dan komponen. Ini juga banyak digunakan untuk memutihkan, menghilangkan bau, dan mendetoksifikasi berbagai macam bahan, termasuk selulosa, bubur kertas, tepung, kulit, lemak dan minyak, dan tekstil.