Hlora dioksīds (ClO2) ir dzeltenzaļa gāze ar smaržu, kas līdzīga hloram, ar izcilu izplatīšanās, iekļūšanas un sterilizācijas spēju gāzveida rakstura dēļ. Lai gan hlora dioksīda nosaukumā ir hlors, tā īpašības ir ļoti atšķirīgas, līdzīgi kā oglekļa dioksīds atšķiras no elementārā oglekļa. Hlora dioksīds kopš 1900. gadu sākuma ir atzīts par dezinfekcijas līdzekli, un ASV Vides aizsardzības aģentūra (EPA) un ASV Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA) to ir apstiprinājusi daudziem lietojumiem. Ir pierādīts, ka tas ir efektīvs kā plaša spektra, pretiekaisuma, baktericīds, fungicīds un virucīds, kā arī dezodorants, kā arī spēj inaktivēt beta-laktamus un iznīcināt gan pinworms, gan to olšūnas.

Lai gan hlora dioksīda nosaukumā ir “hlors”, tā ķīmija radikāli atšķiras no hlora. Reaģējot ar citām vielām, tas ir vājāks un selektīvāks, ļaujot tam būt efektīvākam un iedarbīgākam sterilizatoram. Piemēram, tas nereaģē ar amonjaku vai lielāko daļu organisko savienojumu. Hlora dioksīds produktus drīzāk oksidē, nevis hlorē, tāpēc atšķirībā no hlora hlora dioksīds neradīs videi nevēlamus organiskos savienojumus, kas satur hloru. Hlora dioksīds ir arī redzama dzeltenzaļa gāze, kas ļauj to reāllaikā izmērīt ar fotometriskām ierīcēm.

Hlora dioksīdu plaši izmanto kā pretmikrobu līdzekli un kā oksidētāju dzeramajā ūdenī, mājputnu procesu ūdeņos, peldbaseinos un mutes skalošanas līdzekļos. To lieto augļu un dārzeņu, kā arī pārtikas un dzērienu pārstrādes iekārtu sanitārijai un plaši izmanto dzīvības zinātnes pētījumu laboratorijās. Tas tiek izmantots arī veselības aprūpes nozarē, lai dezaktivētu telpas, caurbraukšanas caurules, izolatorus, kā arī kā sterilizatoru produktu un sastāvdaļu sterilizēšanai. To plaši izmanto arī dažādu materiālu, tostarp celulozes, papīra masas, miltu, ādas, tauku un eļļu, kā arī tekstilizstrādājumu balināšanai, dezodorēšanai un detoksikācijai.