דו-חמצני כלור (ClO2) הוא גז צהוב-ירוק עם ריח הדומה לכלור עם יכולות תפוצה, חדירה ועיקור מעולות בשל אופיו הגזי. למרות שכלור דו חמצני מכיל כלור בשמו, תכונותיו שונות מאוד, בדומה לפחמן דו חמצני שונה מפחמן אלמנטרי. דו תחמוצת כלור הוכר כחומר חיטוי מאז תחילת המאה העשרים ואושר על ידי הסוכנות להגנת הסביבה האמריקאית (EPA) ומינהל המזון והתרופות האמריקני (FDA) ליישומים רבים. הוכח כי הוא יעיל כסוכן ספקטרום רחב, אנטי דלקתי, קוטל חיידקים, קוטל פטריות ווירואקטיבי, כמו גם כמפח ריח, וגם מסוגל להשבית בטא לקטמים ולהשמיד את תולעי הסיכה ואת ביציהן.

על אף שלכלור דו-חמצני יש "כלור" בשמו, הכימיה שלו שונה בתכלית מזו של כלור. כאשר מגיבים עם חומרים אחרים, הוא חלש ובררני יותר, ומאפשר לו להיות מעקר יעיל ויעיל יותר. לדוגמא, הוא אינו מגיב עם אמוניה או עם התרכובות האורגניות ביותר. כלור דו חמצני מחמצן מוצרים ולא כלור אותם, כך שבניגוד לכלור, כלור דו חמצני לא ייצר תרכובות אורגניות לא רצויות בסביבה המכילות כלור. כלור דו חמצני הוא גם גז צהוב-ירוק גלוי המאפשר למדוד אותו בזמן אמת באמצעות מכשירים פוטומטריים.

כלור דו חמצני נמצא בשימוש נרחב כחומר מיקרוביאלי וכחומר מחמצן במי שתייה, במי תהליכי עופות, בבריכות שחייה ובתכשירים לשטיפת פה. הוא משמש לחיטוי פירות וירקות וגם ציוד לעיבוד מזון ומשקאות ונמצא בשימוש נרחב במעבדות מחקר למדעי החיים. הוא משמש גם בתעשיית הבריאות לטיהור חדרים, מעברים, מבודדים וגם כמעקר לעיקור מוצרים ורכיבים. הוא משמש בהרחבה גם להלבנת פנים, לניקוי ריחוח ולניקוי רעלים ממגוון רחב של חומרים, כולל תאית, עיסת נייר, קמח, עור, שומנים ושמנים וטקסטיל.