二氧化氯在作為飲用水消毒劑時與氯氣相比有以下優點：

1、穩定：二氧化氯以分子狀態存在于水中，不水解，不會與氨生成氯氨，它在PH值很寬的范圍內都有很強的殺菌作用，對病菌和孢子的殺滅作用也優于氯氣。

2、二氧化氯對三鹵甲烷(THMS)的控制：三鹵甲烷(THMS)是指氯消毒后在水中產生的氯仿和其他氯化和溴化有機衍生物，對動物有致癌作用。二氧化氯用于飲用水消毒可降低氯仿97%，一溴二氯甲烷降低95%——98%；四氯化碳可降低89%。

3、對味和溴的控制：地表水常常含有酚類，當用氯氣處理時，會產生氯酚，導致水中含有味和溴。二氧化氯與酚的產物是苯醌，沒有氯酚產生。在堿性條件下，二氧化氯能把金屬鐵和錳離子迅速氧化形成不溶性的化合物而沉淀。

4、對藻類的控制：二氧化氯對葉綠素的吡咯環有一定的親和性，與之反應，生成無嗅無味的產物。氧化葉綠素后，植物的新陳代謝終止，使新的蛋白質的合成中斷。另外，藻類產生氣味的物質經二氧化氯氧化后也可以無嗅無味。

5、物理性質：二氧化氯的分子式為CLO2，是一種隨溫度升高顏色由黃綠色到橙色的氣體，具有與氯氣相似的刺激性氣味。沸點11℃，凝固點-59℃，臨界點153℃。純二氧化氯的液體與氣體性質極不穩定，在空氣中二氧化氯濃度超過10%時就有很高的爆炸性。易溶于水，常溫下(25℃)、1.1×104pa分壓下，溶解度為8克/升。

6、化學性質：二氧化氯的化學性質非常活潑，一般在酸性條件下具有很強的氧化性，僅次于臭氧。

7、光解反應：二氧化氯對光較敏感，見光易發生分解，即使在黑暗條件下每天仍有2-10%的離解率。且日常貯存時應避光保存，并采取現場發生(激活)，現場使用。

8、二氧化氯的消毒性能：

與其它常用消毒劑相比，其殺菌效果是：臭氧>二氧化氯>氯>氯氨；其穩定性是：氯氨>二氧化氯>氯>臭氧。綜合而言，二氧化氯性能最好。