二氧化氯在飲用水消毒上，不僅殺菌效果好，持續時間長，無致癌物質產生，其滅藻效果也相當好，而且還可除鐵、除錳、脫臭、提高水質的新鮮度，在醫院污水處理中，可直接替代次氯酸鈉發生器，氯投加裝置，電解法二氯發生器及其它一些消殺設備。
由于該設備投資少、運行費用低，使用安全可靠等特點，進速得到了推廣，目前已廣泛用于飲用水，游泳池水、醫院污水、工業循環水等領域。
與其它常用消毒劑相比，其殺菌效果是臭氧>二氧化氯>氯>氯氨；其穩定性是氯氨>二氧化氯>氯>臭氧。綜合而言，二氧化氯性能比較好。
對三鹵甲烷(THMS)的控制三鹵甲烷(THMS)是指氯消毒后在水中產生的LV仿和其他氯化和溴化有機衍生物，對動物有致癌作用。美國環保局(USAPA)規定引水中三鹵甲烷總量應低于0.1mg/L。我國生活飲用水衛生標準(GB5749-85)規定飲用水中CH4含量不得超過60ug/L。二氧化氯用于飲用水消毒可降低LV仿97%，一溴二氯甲烷降低95%——98%；四氯化碳可降低89%。
對味和溴的控制地表水常常含有酚類，當用LV氣處理時，會產生氯酚，導致水中含有味和溴。二氧化氯與酚的產物是苯醌，沒有氯酚產生。在堿性條件下，二氧化氯能把金屬鐵和錳離子迅速氧化形成不溶性的化合物而沉淀。
對藻類的控制二氧化氯發生器對葉綠素的吡咯環有一定的親和性，與之反應，生成無嗅無味的產物。氧化葉綠素后，植物的新陳代謝終止，使新的蛋白質的合成中斷。另外，藻類產生氣味的物質經二氧化氯氧化后也可以無嗅無味。鑒于二氧化氯在水處理中的諸多優點，建設部《城市供水行業2000年技術進步發展規劃》中推薦使用二氧化氯為飲用水選擇消毒劑。
物理性質二氧化氯的分子式為CLO2，是一種隨溫度升高顏色由黃綠色到橙色的氣體，具有與LV相似的刺激性氣味。沸點11℃，凝固點-59℃，臨界點153℃。純二氧化氯的液體與氣體性質極不穩定，在空氣中二氧化氯濃度超過10%時就有很高的爆炸性。易溶于水，常溫下(25℃)、1.1×104pa分壓下，溶解度為8克/升。
化學性質二氧化氯的化學性質非常活潑，一般在酸性條件下具有很強的氧化性，僅次于臭氧。
光解反應二氧化氯發生器對光較敏感，見光易發生分解，即使在黑暗條件下每天仍有2-10%的離解率。且日常貯存時應避光保存，并采取現場發生(激活)，現場使用。
