二氧化氯因其强氧化性及其他一些优良性能，已在饮用水，医疗器械消毒，纸浆漂白等领域得到广泛应用，而在工业废水处理上也显示了很强的优势，越来越受到重视。
         二氧化氯是一种广谱型的消毒剂，它对水中的病原微生物，包括病毒、芽子包、配水管网中的异养菌、硫酸盐、还原菌及真菌等均有很高的杀灭作用。二氧化氯能在pH值很宽的范围内杀灭大肠杆菌，其杀灭效果与温度T有关，是温度（1/T）的函数，这一优点弥补了因温度升高而使二氧化氯在水中溶解度降低的缺点。二氧化氯在水中的扩散速度较氯快，所以在低浓度时较氯更为有效。对比试验结果看，二氧化氯对孢子的杀灭作用比氯强，对水中的放线菌、野生菌种、孢子体进行氯与二氧化氯的二氧化氯杀灭病毒的作用比臭氧(O3)和氯有效。在洪水期间，二氧化氯对水中柯萨奇(肠道)病菌、人类肠道病毒、疱疹病毒、新城病毒、噬菌体、牛痘病毒、脊髓灰质炎病毒等众多病毒，均有很好的杀灭效果。如果使用剂量为0.02mg/L的二氧化氯，可在几分钟内将水中病毒杆菌杀灭，比氯要有效的多。低剂量的二氧化氯还具有很强的杀蠕虫效果，如果使用二氧化氯0.5mg/L，便可将微生物甲壳类中的水生二节虱类杀灭，而用氯杀灭则需6.0～7.0mg/L。
         氧化氯对水处理系统中的沉淀、澄清、过滤设备以及配水管网中的藻类异养菌、铁细菌、硫酸盐及还原菌等，都有较好的去除杀灭效果，投加二氧化氯将有利于水处理设施的运行和维护。
         Akin和Hoff等人对臭氧、二氧化氯、氯及氯胺4种消毒剂进行比较，消毒效率：臭氧>二氧化氯>氯>氯胺；稳定性：氯胺>二氧化氯>氯>臭氧。综合以上两方面的因素以及我国的实际情况来看，二氧化氯消毒具有比较好的效果和广阔的前途。