ClO2'nin moleküler geometrisi, Bristol ChemLabS'a göre bükülmüş veya V şeklindedir. ClO2, klor dioksit için moleküler formüldür. -59 derece santigratta parlak turuncu kristallere kristalleşen sarımsı yeşil bir gazdır. ClO2 ağartma ve su arıtımı için kullanılan güçlü bir oksitleyici ajandır.
Klor dioksitin çok sayıda değerlik elektronu vardır ve paramanyetik bir radikal olarak kabul edilir. Bileşik, kovalent bağlarla bağlanmış iki oksijen atomuna sahip merkezi bir klorin atomundan oluşur. Klor dioksitin bir tarafında çift bağ, diğerinde tek bir bağ ve diğerinde üç elektron bulunan iki rezonans yapısı vardır. Her iki rezonans yapısı, 117.6 derecelik bir O = Cl-O bağ açısı ile bükülmüş bir moleküler geometriye sahiptir. Klor dioksit, bir laboratuvarda sodyum klorit veya NaClO2'nin oksidasyonu ile hazırlanır. CL2, oksitleyici ajan olarak kullanılır ve klorin dioksit ve NaCl üretmek için NaClO2'ye etki eder. Klor dioksit, odun hamuru ağartma işleminde saf klorine alternatif olarak kullanılır. Klor dioksit kullanmak, yan ürünler olarak üretilen toksik organoklor bileşiklerini azaltır. Su arıtımı için, klor dioksit klordan daha az aşındırıcıdır ve virüs, bakteri ve protozoa gibi su kaynaklı patojen mikropların öldürülmesinde daha etkilidir.