化學式ClO2。黃紅色、有強烈刺激臭味的氣體；氣體密度3.09克／升，11℃時凝聚成紅棕色液體，－59℃時凝結成橙紅色晶體。二氧化氯非常活潑，當加熱或與易被氧化的物質接觸時會爆炸，使用時要用空氣或二氧化碳稀釋。它可用兩種方法製備：

2NaClO2>+Cl2─→2NaCl+2ClO2

2KClO3+H2C2O4─→K2CO3+CO2+2ClO2+H2O

二氧化氯主要用於纖維素的漂白和水的凈化。