Був відкритий в 1814 професором Лондонського Королівського Товариства сером Гемфрі Деві, шляхом взаємодії сірчаної кислоти з хлоратом калію.
Діоксид хлору добре розчинний. У водяному розчині діоксид хлору має жовто-зелений колір. У водному розчині діоксид хлору абсолютно безпечний.

Діоксид хлору – це невелика летюча та стабільна молекула, що складається з одного атома хлору та двох атомів кисню (ClO2).
Діоксид хлору має високі дезинфікуючі властивості. Молекули ClO2, проникаючи в клітинну стінку бактерій, реагують з органічними речовинами на поверхні клітинної мембрани, порушуючи обмінні процеси всередині мікроорганізму. Механізм дії діоксиду хлору такий, що клітини мікроорганізмів не здатні виробити захисні заходи проти нього.

З появою безпечної технології виробництва діоксиду хлору багато авторитетних учених заявляють, що діоксид хлору стане важливим дезінфектантом і окислювачем у світі в наступні 20 років, також як хлор спричинив фурор 100 років тому.
За даними на 2013 рік, діоксид хлору прийнятий як дезінфектант у багатьох країнах і використовується для дезінфекції та стерилізації різних матеріалів та виробів медичного призначення.

Сьогодні діоксид хлору - найпотужніший і найбезпечніший антимікробний агент у світі!

Хлор (Cl2) та діоксид хлору (ClO2) є окислювачами та містять атоми – приймачі електронів. Хлор при окисленні приймає два електрони, а діоксид хлору має можливість приймати п'ять. У разі хлору приймачем електронів є атом хлору, а у випадку діоксиду хлору – атоми кисню. Ця властивість пояснює основну відмінність між двома сполуками.

При хлоруванні у процесі реакції з органічними забрудненнями до молекули органічної речовини приєднується атом хлору та утворюються токсичні хлорорганічні сполуки. У той час як при обробці діоксидом хлору до органічних молекул приєднується атом кисню з молекули діоксиду хлору. При цьому, наприклад, із токсичних фенолів утворюються нешкідливі карбонові кислоти.

Поведінка діоксиду хлору як речовини дуже відрізняється. Замість з'єднання з ароматичними кільцями діоксид хлору їх руйнує, т.к. основною діючою речовиною в ньому є активний кисень.
Хлор та дезінфікуючі речовини хлорного типу, наприклад: гіпохлорит натрію, гіпохлорит кальцію тощо, утворюють так званий «вільний хлор», який є біоцидним компонентом. Слід пам'ятати, що в ході дезінфекції, речовини хлорного типу утворюють побічні продукти, які включають канцерогенні та естрогенні сполуки, що є біологічно небезпечними при накопиченні, особливо: тригалометан, галооцтові кислоти і мут.
Діоксид хлору – це більш безпечна альтернатива для хлору, гіпохлориту натрію та гіпохлориту кальцію.

До цього часу більше 95% виробленого діоксиду хлору використовувалося для відбілювання целюлози, паперу, борошна, а також у системах очищення питної води