二氧化氯在饮用水消毒上，不仅杀菌效果好，持续时间长，无致癌物质产生，其灭藻效果也相当好，而且还可除铁、除锰、脱臭、提高水质的新鲜度，在医院污水处理中，可直接替代次氯酸钠发生器，氯投加装置，电解法二氯发生器及其它一些消杀设备。
由于该设备投资少、运行费用低，使用安全可靠等特点，进速得到了推广，目前已广泛用于饮用水，游泳池水、医院污水、工业循环水等领域。
与其它常用消毒剂相比，其杀菌效果是臭氧>二氧化氯>氯>氯氨；其稳定性是氯氨>二氧化氯>氯>臭氧。综合而言，二氧化氯性能比较好。
对三卤甲烷(THMS)的控制三卤甲烷(THMS)是指氯消毒后在水中产生的LV仿和其他氯化和溴化有机衍生物，对动物有致癌作用。美国环保局(USAPA)规定引水中三卤甲烷总量应低于0.1mg/L。我国生活饮用水卫生标准(GB5749-85)规定饮用水中CH4含量不得超过60ug/L。二氧化氯用于饮用水消毒可降低LV仿97%，一溴二氯甲烷降低95%——98%；四氯化碳可降低89%。
对味和溴的控制地表水常常含有酚类，当用LV气处理时，会产生氯酚，导致水中含有味和溴。二氧化氯与酚的产物是苯醌，没有氯酚产生。在碱性条件下，二氧化氯能把金属铁和锰离子迅速氧化形成不溶性的化合物而沉淀。
对藻类的控制二氧化氯发生器对叶绿素的吡咯环有一定的亲和性，与之反应，生成无嗅无味的产物。氧化叶绿素后，植物的新陈代谢终止，使新的蛋白质的合成中断。另外，藻类产生气味的物质经二氧化氯氧化后也可以无嗅无味。鉴于二氧化氯在水处理中的诸多优点，建设部《城市供水行业2000年技术进步发展规划》中推荐使用二氧化氯为饮用水选择消毒剂。
物理性质二氧化氯的分子式为CLO2，是一种随温度升高颜色由黄绿色到橙色的气体，具有与LV相似的刺激性气味。沸点11℃，凝固点-59℃，临界点153℃。纯二氧化氯的液体与气体性质极不稳定，在空气中二氧化氯浓度超过10%时就有很高的爆炸性。易溶于水，常温下(25℃)、1.1×104pa分压下，溶解度为8克/升。
化学性质二氧化氯的化学性质非常活泼，一般在酸性条件下具有很强的氧化性，仅次于臭氧。
光解反应二氧化氯发生器对光较敏感，见光易发生分解，即使在黑暗条件下每天仍有2-10%的离解率。且日常贮存时应避光保存，并采取现场发生(激活)，现场使用。
