常溫常壓下，二氧化氯為深綠色氣體，具有比氯氣更強的刺激性和毒性，消毒能力僅次于臭氧，是一種逐步取代液氯，且受PH和NH3-N影響較小的消毒劑，近年來在水處理行業(yè)受到青睞。另外，還具有去除還原性無機物和部分致色、致臭、致突變變物質(zhì)的能力。
　　二氧化氯消毒劑具有強氧化性，與水基本不會發(fā)生化學變化，在水中的擴散速度和滲透能力高于氯氣，低濃度時尤為明顯，CLO2對細胞壁具有很強的吸附穿透能力，聚集于細胞周圍的CLO2分子，通過吸附和滲透作用對水中傳播的病原微生物，包括病毒、芽孢以及水中異養(yǎng)菌、硫酸鹽還原菌和真菌產(chǎn)生封閉作用，抑制其呼吸系統(tǒng)，進而滲透到細胞內(nèi)部，以其強氧化能力有效氧化菌類細胞懶以生存的含硫激酶，從而快速抑制微生物蛋白質(zhì)組成。由于CLO2在水中幾乎都是以分子狀態(tài)存在，不發(fā)生化學分解，能夠保持較高的消毒效率。
　　CLO2對細菌的滅活能力較強，能有效殺滅細菌繁殖、芽孢、真菌、病毒、原生物、藻類和浮游生物等生物體，實際滅活效果比氯更理想，但對動植物的滅活能力較弱。這主要是因為細菌屬原核細胞生物，絕大多數(shù)酶系統(tǒng)分布于細胞膜表面，容易受到攻擊，而動植物細胞屬于真核生物，其酶系統(tǒng)多數(shù)位于細胞內(nèi)的細胞器中，對細胞具有保護作用，另外，高等動植物機體在受到外來侵害時，會自動產(chǎn)生抵抗外來物質(zhì)的保護系統(tǒng)，能有效預防二氧化氯的傷害。