A klór-dioxid (ClO2) a klórhoz hasonló szagú, sárga-zöld színű gáz, gázeloszlásának köszönhetően kiváló eloszlási, behatolási és sterilizálási képességekkel. Bár a klór-dioxid nevében klór van, tulajdonságai nagyon eltérnek, hasonlóan a szén-dioxidhoz, mint az elemi szén. A klór-dioxidot az 1900-as évek eleje óta fertőtlenítőszerként ismerik el, és az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége (EPA) és az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatala (FDA) számos alkalmazásra jóváhagyta. Széles spektrumú, gyulladáscsökkentő, baktericid, fungicid és virucid szerként, valamint szagtalanítóként hatékonynak bizonyult, továbbá képes inaktiválni a béta-laktámokat és megsemmisíteni mind a pinwormokat, mind azok petéit.

Noha a klór-dioxid nevében „klór” van, kémia gyökeresen eltér a klórtól. Ha más anyagokkal reagál, gyengébb és szelektívebb, lehetővé teszi, hogy hatékonyabb és eredményesebb sterilizáló legyen. Például nem reagál ammóniával vagy a legtöbb szerves vegyülettel. A klór-dioxid nem oxidálja a termékeket, hanem klórozza őket, így a klórral ellentétben a klór-dioxid nem termel környezetileg nemkívánatos szerves vegyületeket, amelyek klórt tartalmaznak. A klór-dioxid szintén látható sárga-zöld gáz, amely lehetővé teszi valós idejű fotometriai eszközökkel történő mérését.

A klór-dioxidot széles körben használják antimikrobiális szerként és oxidálószerként az ivóvízben, a baromfi technológiai vízben, az uszodákban és a szájvízkészítményekben. Gyümölcsök és zöldségek, valamint élelmiszerek és italok feldolgozására szolgáló berendezések fertőtlenítésére használják, és széles körben használják az élettudományi kutató laboratóriumokban. Szintén alkalmazzák az egészségügyi iparban a helyiségek, áteresztők, izolátorok fertőtlenítésére, valamint a termékek és alkatrészek sterilizálására szolgáló sterilizálóként. Széles körben alkalmazzák sokféle anyag, így cellulóz, papírpép, liszt, bőr, zsírok és olajok, valamint textíliák fehérítésére, szagtalanítására és méregtelenítésére is.