Theo Bristol ChemLabS, dạng hình học phân tử của ClO2 là dạng uốn cong hoặc hình chữ V. ClO2 là công thức phân tử của clo đioxit. Nó là một chất khí màu vàng lục, kết tinh thành các tinh thể màu cam sáng ở -59 độ C. ClO2 là một chất oxy hóa mạnh được sử dụng để tẩy trắng và xử lý nước.
Clo đioxit có số electron hóa trị lẻ và được coi là một gốc thuận từ. Hợp chất này bao gồm một nguyên tử clo trung tâm với hai nguyên tử oxy được kết nối thông qua liên kết cộng hóa trị. Clo đioxit có hai cấu trúc cộng hưởng với một liên kết đôi ở một bên và một liên kết đơn và ba electron ở mặt kia. Cả hai cấu trúc cộng hưởng đều có dạng hình học phân tử uốn cong với góc liên kết O = Cl-O là 117,6 độ. Clo đioxit được điều chế trong phòng thí nghiệm bằng cách oxi hóa natri clorit, hoặc NaClO2. CL2 được dùng làm chất oxi hóa, tác dụng với NaClO2 tạo ra clo đioxit và NaCl. Chlorine dioxide được sử dụng để tẩy trắng bột gỗ thay thế cho clo nguyên chất. Sử dụng clo điôxít giảm thiểu lượng hợp chất clo hữu cơ độc hại được tạo ra dưới dạng sản phẩm phụ. Đối với xử lý nước, clo điôxít ít ăn mòn hơn clo và có hiệu quả hơn trong việc tiêu diệt một số vi sinh vật gây bệnh trong nước như vi rút, vi khuẩn và động vật nguyên sinh.