二氧化氯（英语：Chlorine dioxide）是由一个氯原子和两个氧原子构成的化合物。它在 11 °C以上是一种黄绿色气体，在−59°C到11°C之间是一种红棕色液体，更低温下是橙色的固体。它是一种氧化剂，能够将氧转移到各种基质上，同时通过氧化还原反应获得一个或多个电子。它进入水时不水解，通常作为水溶液中的溶解气体处理。
二氧化氯是国际上公认的含氯消毒剂中唯一的高效消毒剂（灭菌剂），它可以杀灭一切微生物,包括细菌繁殖体、细菌芽孢、真菌、分枝杆菌和病毒等。 其对微生物的杀灭机理为：二氧化氯对细胞壁有较强的吸附穿透能力，可有效地氧化细胞内含巯基的酶，还可以快速地抑制徽生物蛋白质的合成来破坏微生物。
二氧化氯是在1811年首次制备，广泛的用在造纸业以及饮用水处理中。近期也将二氧化氯应用在食品处理、住所和车辆消毒、除霉、空气消毒及去异味、游泳池水处理、牙医消毒以及伤口清洁上。
二氧化氯被广泛用于消毒及杀毒。但近来有人利用二氧化氯进行诈骗，将二氧化氯宣传为可治疗多种疾病（包括儿童自闭症[7]及COVID-19[8][9][10]）的食用药物。有儿童为治疗自闭症而接受二氧化氯的灌肠，以致危及性命[7]。美国食品药品监督管理局（FDA）提出除了在牙科医师监督下用二氧化氯清洗口部之外，其余食用二氧化氯或在体内使用二氧化氯的作法对身体没有好处，不应该使用。
二氧化氯示意图
特性
二氧化氯具有优异的氧化作用，能使细菌、病毒的蛋白质单体氨基酸产生氧化而分解，兼具杀菌、消毒效果，并是最具替代性杀菌清洁用药的产品。无论医院、游泳池等公共场所，甚至食品加工厂及住家环境，皆在寻求一种广泛且安全的杀菌剂，而二氧化氯 (ClO2)杀菌剂，因其安全性及有效性而受重视，然而其成本的考量及检测方法不方便性，却是市场推广的障碍，故寻求较为有效且经济的杀菌剂应是当前的重要课题之一。
目前国内食品业或其他业界在使用上，仍因过往二氧化氯生成机之投资成本高，在推广上有实质之困难。基于二氧化氯的消毒能力、氧化能力与其安全性之优异，目前许多不同类型二氧化氯生成机制，以供不同需求。
二氧化氯液体
制备
二氧化氯之制备方式，主要分为化学法及电解法两种。电解法，是由电解二氧化氯生成机方式，加以应用开发，是以较符合经济效益之方式生产高品质二氧化氯，而化学法，是由氯酸钠 (sodium chlorate, NaClO3) 等与强酸混合后，经活化反应而得。此外，目前市场上还有许多成品二氧化氯制剂出售，这种分为一元型和二元型（高含量，搭配活化剂使用），一般这种出厂产品就有了相关的第三方检验报告、消毒产品许可证等，可在使用时规避掉许多办理相关证件的繁琐程序，例如秀霸二氧化氯消毒剂。
作用机制
二氧化氯本身是一种高选择性的氧化剂，其杀菌作用机制会依作用物质不同而有不同的反应路径。由于其具有强氧化能力，几乎百分之百以分子态存在，除了利用其特殊的单一电子转移机制，而释放出新生态的氧原子，利用氧原子本身的强氧化作用及渗透压差，穿透细菌细胞膜以抑制其呼吸作用，并使磷酸转移酶失去活性，影响其代谢，藉以杀灭细菌。也可透过将葡萄糖氧化酶 (如硫氢氧化酶)之双硫键氧化，破坏其键结，使蛋白质失去活性，让细菌无法生存。
应用
二氧化氯是一种人工制造出来的气体，对细菌、病毒、霉菌的细胞壁有较强的吸附和穿透能力，能抑制蛋白质合成，达到抑菌、杀菌效果，而且是一种对环境、人体和动物比较友善的绿色消毒剂，通常用在自来水消毒，也是合法的食品用洗洁剂。
二氧化氯的主要用途在自来水的消毒，和面粉与木质纸浆的漂白。
作为消毒剂，由于其独特的品质，二氧化氯即使在低浓度下也有效。
由于它能氧化及分解蛋白质，能很有效地对抗病毒、细菌和包括梨形鞭毛虫（学名：Giardia lamblia）与隐孢子虫（Cryptosporidium）等原生动物所引起的囊肿与卵囊。
从1956年比利时的布鲁塞尔把自来水消毒剂由氯气改成二氧化氯后，二氧化氯开始被广泛地使用。
（1）概述：二氧化氯属高效消毒剂，具有广谱、高效、速效杀菌作用。对金属有腐蚀性，对织物有漂白作用，消毒效果受有机物影响很大的特点，二氧化氯活化液和稀释液不稳定。
（2）适用范围：适用于医疗卫生、 食品加工、餐（茶）具、饮水及环境表面等消毒。
（3）使用方法：
1） 消毒液配制：使用前，在二氧化氯稳定液中先加活化剂。根据有效含量用水将二氧化氯稀释成所需浓度。
2） 消毒处理：常用消毒方法有浸泡、擦拭、喷洒等方法。
①浸泡法。将清洗、晾干的待消毒或灭菌物品浸没于装有二氧化氯溶液的容器中，加盖。对细菌繁殖体污染物品的消毒，用 100mg/L～250mg/L 二氧化氯溶液浸泡 30min；对肝炎病毒和结核分枝杆菌污染物品的消毒，用500mg/L二氧化氯浸泡30min；对细菌芽孢污染物品的消毒，用1000mg/L二氧化氯浸泡30min。
②擦拭法。对大件物品或其它不能用浸泡法消毒的物品用擦拭法消毒。消毒所有药物浓度和作用时间参见浸泡法。
③喷洒法。对一般污染的表面，用 500mg/L 二氧化氯均匀喷洒，作用30min；对肝炎病毒和结核杆菌污染的表面，用 1000mg/L 二氧化氯均匀喷洒。
二氧化氯特性
经实验证明，二氧化氯作为高效消毒剂，其主要的消杀特性如下：
（1） 高效、强力 在多种常用消毒剂中， 在相同时间内达到同样的杀菌率所需的ClO2浓度是最低的。对杀灭异养菌所需的ClO2浓度仅为Cl2的一半。ClO2对地表水中大肠杆菌杀灭效果比Cl2高5倍以上。
（2） 快速、持久 二氧化氯溶于水后，基本不与水发生化学反应， 而且在水中的扩散速度与渗透能力都比氯快，特别在低浓度时更为突出。当细菌浓度在105～106个/mL时,0.5ppm的ClO2作用5分钟后即可杀灭99%以上的异氧菌,作用12 小时杀灭率保持不变,而同量的Cl2最高只能达到75%。
（3） 广谱、灭菌 二氧化氯是一种广谱型消毒剂， 对一切经水体传播的病原微生物均有很好的杀灭效果，且不易产生抗药性，尤其对伤寒、甲肝、乙肝、脊髓灰质炎及艾滋病等也有良好的杀灭和抑制效果。
（4） 无毒、无刺激 经急性口毒性试验表明， 二氧化氯消毒灭菌剂属实际无毒级产品，用其消毒的水体不会对口腔粘膜、皮肤和头发产生损伤，其在急性毒性和遗传毒理学上都是绝对安全的。
（5） 安全、多功能 二氧化氯不与水体中的有机物作用生成三卤甲烷等致癌物质，对高等动物细胞、精子及染色体无致癌、致畸、致突变作用，并且二氧化氯使用量很低，因此用二氧化氯消毒十分安全，无残留毒性，其安全性被世界卫生组织（WHO）定为AI级。
