二氧化氯對(duì)細(xì)胞壁有較強(qiáng)的吸附和穿透能力，能穿過(guò)細(xì)胞壁與構(gòu)成微生物蛋白質(zhì)的要素即半胱氨酸的sH基反應(yīng)，使以sH基為活性點(diǎn)的酶鈍化，并用其氧化能力破壞微生物的細(xì)胞膜、殺死微生物，而且還能分解菌體殘骸、殺死芽孢的孢子。另一種人為二氧化氯能夠殺死細(xì)菌，是由于大量的二氧化氯聚集在細(xì)菌周圍，從而起著封閉作用，使細(xì)胞失去利用蛋白質(zhì)的能力，破壞蛋白質(zhì)合成新細(xì)胞的過(guò)程，阻礙了細(xì)胞再生，使之達(dá)到最終破壞細(xì)胞的效果。二氧化氯除對(duì)一般的細(xì)菌有殺滅作用外，對(duì)孢子、病毒、藻類、鐵細(xì)菌、硫酸鹽還原菌、真菌等均有殺滅作用，同時(shí)，二氧化氯不會(huì)與腐殖酸或富里酸反應(yīng)生成癌、致突變、致畸物質(zhì)等。二氧化氯的殺生特點(diǎn)具體如下 ：(1)二氧化氯與氯氣比較殺菌效果好，用量少，作用快。(2)二氧化氯在很大pH范圍內(nèi)(4-9)有很強(qiáng)的殺菌能力。(3)二氧化氯殺菌效果持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。(4)二氧化氯不與氨及氨基化合物反應(yīng)，其殺菌效果不受氨的影響。(5)二氧化氯與酚類反應(yīng)不產(chǎn)生氯苯酚，與有機(jī)物、無(wú)機(jī)物的反應(yīng)具有很強(qiáng)的選擇性，這使二氧化氯與腐殖質(zhì)及有機(jī)物反應(yīng)幾乎不產(chǎn)生發(fā)散性有機(jī)鹵化物，不產(chǎn)生有致癌作用的三鹵甲烷(THMs)。(6)二氧化氯不僅能殺死微生物，而且能分解殘留的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，具有殺孢子和殺病毒的作用，從而可以有效地控制細(xì)菌和藻類及粘泥。(7)溫度升高，二氧化氯的殺菌能力增強(qiáng)。這一優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了因溫度升高使二氧化氯在水中溶解度下降的缺點(diǎn)。
綜上所述，二氧化氯的綜合效果比氯氣好得多，綜合效益大大優(yōu)于氯是沒(méi)有異議的。二氧化氯作為殺菌劑具有上述特點(diǎn)主要是由它的本性決定的 。例如，二氧化氯在水中不象氯氣能進(jìn)行快速水解反應(yīng)，C102以AB2共板結(jié)構(gòu)存在，雖然它的電子結(jié)構(gòu)呈不飽和狀態(tài)，但在水中卻不以二聚多聚狀態(tài)存在，有利于它在水中迅速擴(kuò)散，C102易溶于水，它在水中的溶解度約是Cl2的5倍，其氧化性約是Cl2的2．6倍等等。