二氧化氯杀灭病毒和病菌的作用
二氧化氯是一种广谱型的消毒剂，二氧化氯能在pH值很宽的范围内能杀灭大肠杆菌、细菌芽孢、配水网中的异养菌、硫酸盐还原菌及真菌等，其杀灭效果与温度T有关，是温度（1/T）的函数，这一优点弥补了因温度升高而使二氧化氯在水中溶解度降低的缺点。二氧化氯对孢子的杀灭作用比氯强，对水中的野生菌种、放线菌、孢子体等均有较好的杀灭作用。
三、二氧化氯的灭藻作用
二氧化氯对藻类的控制主要是因为它对苯环有一定的亲和性，能使苯环发生变化而无臭味。叶绿素中的吡咯与苯环非常类似，二氧化氯也同样能作用于吡咯环。这样，二氧化氯氧化叶绿素，植物新陈代谢终止，使得蛋白质中的合成中断。这个反应结果
对植物的损害在于原生质脱水而带来高渗的收缩（质壁分离），这是个不可逆的过程，导致藻类死亡。
四、二氧化氯的漂白、脱色作用
二氧化氯作为一种具有强氧化性和氧化过程中很少有有机卤代物产生的氧化剂,在造纸、纸浆工业的漂白等行业已经广泛使用。使用ClO2作为漂白剂，与其他漂baifen和氯气相比，ClO2可以提高白度，防止纤维强度降低，简化生产工艺，避免产生游离氯而生成大量致癌物的危害。ClO2在漂白过程中还能杀灭微生物，有效地驱散纸浆中的粘液和无机沉积物，从而消除纸浆中固体块状的形成，提高纸张的质量。
利用二氧化氯的氧化作用，在适当条件下，ClO2有很好的脱色作用。例如ClO2江苏天伦染织实业公司及靖江市第三纺织厂，运用混凝/ ClO2 组合法处理印染废水，处理后的水质pH分别从11-14降到7，12降到7；色度分别从1000降到50，600降到5，去除率达到95％和99.2％。其他指标如COD、BOD5、SS、S2-均降低且达到国家行业排放标准。
五、二氧化氯的除臭作用
ClO2可以与硫化物发生氧化反应，而臭味往往是硫化物（如硫化铵、硫化氢、二甲基硫化物等）所致。ClO2气体与有臭味的含硫污染物接触之后，迅速发生氧化反应，转变为其它物质，从而除去臭气。因此，将ClO2制成稳定性溶液可用于冰箱、室内空气的除臭、灭菌等，口腔医疗上也用其消除口臭和烟臭。
六、二氧化氯的保鲜作用
据有关报道，经40～60mg/L浓度的二氧化氯水溶液浸渍五分钟处理的禽肉类能有效地控制家禽躯体微生物污染，在5℃以下，可有效地延长储藏期。海洋捕捞业运用二氧化氯水溶液处理捕获的对虾，先使用40mg/L二氧化氯水溶液浸泡10-20分钟，再用20mg/L二氧化氯的冰块保鲜，对虾不会变黑.二氧化氯消毒杀菌的同时，不会使生物蛋白质变性而丧失已有的营养成分和价值，对水生物细胞无影响。
七、二氧化氯的氧化作用
1、二氧化氯对锰的氧化
二氧化氯能够把二价锰氧化成四价锰，使之形成不溶于水的二氧化锰(Mn02)，即：
2CIO2+5Mn2++6H2O=5MnO2+12H++2Cl-
2、二氧化氯对铁的氧化
二氧化氯同样也能够把二价的铁氧化成三价的铁，形成氢氧化铁沉淀，即：
ClO2+5Fe(HC03)2+13H2O=5Fe(0H)3+10C032-+Cl-+21H＋
3、二氧化氯对硫化物的氧化
二氧化氯在pH值5～9的区间内，很快将硫化物(S2-)氧化成硫酸盐(Sa2-)，即：
8C1O2+5S2-+4H2O=5SO42-+8Cl-+8H+
4、二氧化氯对氰化物的氧化
二氧化氯可以将氰化物氧化成二氧化碳和氮，即：
2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2C1-
当氰化物的浓度为3.Omg／L，二氧化氯的投加量为5.Omg／L，其氰化物的去除率一般都大于85％。
5、二氧化氯对苯酚的氧化
二氧化氯对苯酚的氧化去除效果随着二氧化氯投加量的增加而提高(它对苯酚的去除率明显优于液氯)。当源水中苯酚浓度为2.Omg／L，加5mg／L二氧化氯时，苯酚的去除率一般大于85％。传统的氯消毒随着液氯投加量的增加，氯代酚的量随之增加，而投加二氧化氯时，则基本上不形成氯代酚。
6、二氧化氯对有机物的氧化
二氧化氯对有机物的氧化降解，与氯所不同的zui大特点是，它不会生成有机氯代物。二氧化氯可以控制三卤甲烷(THM)的形成，减少总有机卤的生成。众所周知，三卤甲烷的前驱物质通常有以下3类：一类是天然大分子有机物，如腐殖酸、灰黄霉酸等；另一类是小分子有机物，如酸类化合物、苯胺、苯醌、氨基酸等多种有机物；第三类是藻类及代谢产物。
我们知道，黄腐酸是腐殖质的主要组成物质，腐殖质里黄腐酸(FA)的含量高达90％。通过研究和试验表明，二氧化氯与黄腐酸几乎不生成氯仿，而液氯与黄腐酸反应，则会生成大量氯仿。而且，氯仿的生成量随着液氯的投加量和水中腐殖质含量的增加而增加。间苯二酚是黄腐酸中zui多、zui基本的部分，一般用它代表黄腐酸来说明二氧化氯和氯的作用机理。
二氧化氯与间苯二酚的反应的zui后产物是有机酸、水和二氧化碳，通过反应，二氧化氯则被还原成氯离子。由此可见，二氧化氯与黄腐酸等有机物的反应是以氧化还原反应为主，没有氯代物生成。液氯与黄腐酸的作用机理主要表现在液氯与间苯二酚的反应过程：
由此可见，液氯与水中黄腐酸等有机物发生反应是以亲电取代反应为主，反应结果生成大量的氯仿和有机氯代物等有害物质。因此，二氧化氯对酚类化合物都有比较好的去除效果。例如当二氧化氯的投加量为5.0㎎/L时，它对间苯二酚、简苯三酚的去除率都在90%以上；而当氯的投加量和二氧化氯相同时，它的去除率只有60%左右。二氧化氯对间甲酚的去除率为50%；而氯对它的去除率只有30%左右。
因为二氧化氯与酚类化合物所产生的是“氧化还原反应”，所以不会形成氯代酚；而氯与酚类化合物所产生的是“取代反应”，所以会形成氯代酚。
