El Dióxido de cloro es hasta diez veces más soluble en agua que el cloro; es por eso que se usa como agente desinfectante en el tratamiento de agua. No obstante, su principal uso es el blanqueo de pulpa de madera para hacer cartón ya que oxida sin degradar la fibra de celulosa y aumenta el rendimiento y la resistencia de la pulpa. Tan popular es el dióxido de cloro en esta industria que cubre el 95% del mercado mundial de blanqueamiento de cartón. Por último, el dióxido de cloro se puede usar también como desinfectante.