二氧化氯（ClO₂）是一种无机化合物，具有独特的化学性质和广泛的应用领域。
从物理性质来看，二氧化氯在常温常压下是一种黄绿色到橙黄色的气体，具有类似氯气和硝酸的特殊刺激臭味。当温度降低时，它会液化成红棕色液体，并在更低的温度下凝固成橙红色晶体。其沸点为11℃，相对蒸气密度为2.3g/L。
在化学性质方面，二氧化氯的电子结构呈不饱和状态，具有共轭结构，其中氯的3d轨道与氧的P轨道共轭，形成离域π键。其电子结构不饱和，但溶于水时却不以二聚体或多聚体状态存在，这对于其在水中的扩散极为有利。其溶于水时会形成ClO₂•6H₂O和ClO₂•8H₂O这样的水合物。二氧化氯还具有较强的氧化性，其有效氯是氯的2.6倍，且对热、震动、撞击和摩擦相当敏感，易分解并可能引起爆炸。
在应用领域上，二氧化氯的漂白性和消毒能力得到了广泛的认可和应用。它主要用于纸浆和纸、纤维、小麦面粉、淀粉的漂白，以及油脂、蜂蜡等的精制和漂白。由于其强大的消毒能力，二氧化氯也常被用作饮用水消毒杀菌剂，替代传统的液氯消毒。它还在医疗卫生、水产养殖、畜产废水处理、食品加工等多个领域发挥着重要作用。
在制备方法上，主要有R2法和R5法（或Kesting法）两种。R2法是通过将NaClO3与NaCl和H2SO4反应来原位产生盐酸，进而制备二氧化氯；而R5法则是直接将盐酸加入反应体系中。这两种方法都存在产物纯度不高的问题，因为产物中通常含有三分之一的氯气。
