高效、強力
在常用消毒劑中，相同時間內到同樣的殺菌效果所需的ClO2濃度是最低的。
快速、持久
二氧化氯溶於水後，基本不與水發生化學反應，也不以二聚或多聚狀態存在。它在水中的擴散速度與滲透能力都比氯快，特別在低濃度時更突出。當細菌濃度在105~106個/mL時，0.5ppm的ClO2作用5分鐘後即可殺滅99%以上的異養菌;而0.5ppm的Cl2的殺菌率最高只能達到75%，試驗表明，0.5ppm的ClO2在12小時內對異養菌的殺滅率保持在99%以上，作用時間長達24小時殺菌率才下降為 86.3%。
廣譜、滅菌
ClO2是一種廣譜型消毒劑，對一切經水體傳播的病原微生物均有很好的殺滅效果。二氧化氯除對一般細菌有殺死作用外，對芽孢、病毒、異養菌、鐵細菌、硫酸鹽還原和真菌等均有很好的殺滅作用，且不易產生抗藥性，尤其是對傷寒，甲肝、乙肝、脊髓灰質炎及艾滋病毒等也有良好的殺滅和抑制效果。ClO2對病毒的滅活比O3和Cl2更有效。低劑量的二氧化氯還具有很強的殺蠕蟲效果。
無毒、無刺激
急性經口毒性試驗表明，二氧化氯消毒滅菌劑屬實際無毒級產品，積累性試驗結論為弱蓄積性物質。用其消毒的水體不會對口腔粘膜、皮膜和頭皮產生損傷，其在急性毒性和遺傳毒理學上都是絕對安全的。
安全、廣泛
二氧化氯不與水體中的有機物作用生成三滷甲烷等致癌物質，對高等動物細胞、精子及染色體無致癌、致畸、致突變作用。 ClO2對還原性陰、陽離子和氧化效果以去毒為主(H2S、SO32-、CN-、Mn2+)，對有機物的氧化降解以含氧基團的小分子化合物為主，這些產物到目前的研究為止，均證明是無毒害用的，並且ClO2使用劑量極低，因此用ClO2消毒十分安全，無殘留毒性。其安全性是被世界衛生組織(WHO)定為 AI級。
