二氧化氯的化學結構是一個氯原子與兩個氧子結合在一起，它和氯氣一樣均屬於具有強氧化能力的氣體。 二氧化氯是二氧化劑而不是氯化劑，在水溶液中二氧化氯的溶解度較高，而且較穩定，因此不會和水體中的有機物質作反應致成三氯甲烷等致癌有毒的氯代副產物。因此二氧化氯已漸漸取代氯氣的用途。反觀，氯氣在水中立刻分解為次氯酸，在水中pH值中性偏堿時轉化為次氯酸鹽溶液，其氧化能力及消毒能力大幅下降。

根據科學文獻報導，二氧化氯水溶液在2-10ppm，2-10分鐘內就可殺死大腸桿菌、枯草桿菌、沙門式桿菌和蘇利菌等，在病毒方面，二氧化氯水溶液可殺死小兒麻痹病毒、腸病毒和A型肝炎病毒等，其中在A型肝炎病毒研究中報導10ppm二氧化氯溶液在1分鐘內就殺死A型肝炎病毒。

因此固體二氧化氯高效殺菌劑非常適合於礦泉水廠、食品廠、酒店、水產養殖等水體設備容器、管道消毒、滅藻等。