由于氯气、次氯酸钠、次氯酸钙等杀生剂在pH值比较高的介质条件下，杀生效果较差。因此，寻找一些对介质的pH值不那么敏感、在pH值比较高的介质条件下仍然有较强杀生效果的药剂，是很有必要的工作。

二氧化氯（ClO2)虽然是一种氧化型的杀生剂，但它可以在pH值为6〜10的范围内进行有效的杀生作用。它没有明显的被氨和含氨基的化合物所消耗的现象，对水中的有机化合物不像氯那样会产生氯化作用而产生潜在的致癌物质，因此它是一种较好的循环冷却水系统的杀生剂。

二氧化氯是一种黄绿色的气体(沸点11°C)，它具有与氯气类似的令人不愉快的刺激性气体，其杀生能力远较氯气强，因此具有剂量小、作用快、效果好的优点。如在相同条件下，以5.0mg/L的氯，作用5min，能使微生物减少96%，余氯量为2.5mg/L;如用2.0mg/L的二氧化氯，则只要作用0.6mim就能使微生物减少近乎100%，二氧化氯余量为0.9mg/L。若水中含有一定量的氨，那么氯气的杀生效果会有明显下降，而C1O2的杀生效果则基本上不受影响。

二氧化氯对微生物的杀菌机理一般认为是:二氧化氯对细胞壁有较好的吸附和透过性能，可有效地氧化细胞内含巯基的酶，并可快速地控制微生物的蛋白质合成。

由于二氧化氯不仅能杀死菌类、藻类，甚至还可以杀死芽孢、孢子和病毒，并进一步分解菌体残骸，故国内外采用二氧化氯作为杀生剂来取代氯气的情况日益增多。但其稳定性较差，必须化学或电解发生器在现场生产和使用。20世纪90年代以来，国内多采用二氧化氯溶液稳定化技术在碱性冷却水系统中使用，执行标准HG/T2777—1996。