Kloordioksiid (ClO2) on kloorile sarnase lõhnaga kollakasroheline gaas, millel on selle gaasilise olemuse tõttu suurepärane jaotumis-, läbitungimis- ja steriliseerimisvõime. Kuigi kloordioksiidi nimel on kloor, on selle omadused väga erinevad, sarnaselt süsinikdioksiidile kui elementaarsüsinikule. Kloordioksiidi on desinfektsioonivahendina tunnustatud alates 1900. aastate algusest ning USA Keskkonnakaitseagentuur (EPA) ning USA Toidu- ja Ravimiamet (FDA) on selle heaks kiitnud paljude rakenduste jaoks. See on osutunud tõhusaks laia toimespektriga, põletikuvastase, bakteritsiidse, fungitsiidse ja virutsiidse toimeainena, aga ka deodorandina, samuti on see võimeline inaktiveerima beeta-laktaame ja hävitama nii pinworms kui ka nende mune.

Kuigi kloordioksiidi nimes on kloor, erineb selle keemia kloori omast radikaalselt. Teiste ainetega reageerides on see nõrgem ja selektiivsem, võimaldades olla tõhusam ja mõjusam steriliseerija. Näiteks ei reageeri see ammoniaagi ega enamiku orgaaniliste ühenditega. Kloordioksiid oksüdeerib tooteid, mitte kloorib, seega erinevalt kloorist ei tekita kloordioksiid keskkonnale ebasoovitavaid kloori sisaldavaid orgaanilisi ühendeid. Kloordioksiid on ka nähtav kollakasroheline gaas, mis võimaldab seda fotomeetriliste seadmete abil reaalajas mõõta.

Kloordioksiidi kasutatakse laialdaselt antimikroobse ainena ja oksüdeeriva ainena joogivees, kodulindude protsessivees, basseinides ja suuvee valmististes. Seda kasutatakse puu- ja köögiviljade, samuti toiduainete ja jookide töötlemiseks mõeldud seadmete desinfitseerimiseks ning kasutatakse laialdaselt bioteaduste uurimislaborites. Tervishoiutööstuses kasutatakse seda ka ruumide, läbipääsude, isolaatorite saastatusest puhastamiseks ning toodete ja komponentide steriliseerimiseks kasutatava steriliseerijana. Seda kasutatakse laialdaselt ka paljude erinevate materjalide, sealhulgas tselluloosi, paberimassi, jahu, naha, rasvade ja õlide ning tekstiili pleegitamiseks, desodoreerimiseks ja detoksifitseerimiseks.