二氧化氯于l921年用于纸浆漂白，其在水处理中的应用则始于1944年美国尼亚加拉瀑布区一水厂，目前，仅在美国就有400多家水厂、在欧洲已有数千家水厂在使用二氧化氯消毒。二氧化氯在冷却水系统中的使用只是在70年代中期才开始的。随着二氧化氯生产工艺的日益改进，又由于二氧化氯具有高效广谱的杀菌优势，因此获得了广泛的应用 。
1食品保鲜剂及食品工业上的应用
据报道，经稳定性二氧化氯处理的鸡肉在5℃温度下，可有效地延长贮藏期。在浓度为40～60ppm稳定性二氧化氯中，浸渍5分钟能有效地控制家禽躯体微生物污染。对虾在捕获后，由于体内酪氨酸酶的作用，48小时后，虾头、腹和尾肢等部位即变黑，从而引起虾整体变黑、变质。但是，使用40ppm稳定性二氧化氯将捕获的对虾浸泡10～20分钟，再用20ppm稳定性二氧化氯的冰块保鲜，就取得满意的保鲜效果，使之在7～10天的贮运期间保持原有的色、香、味。国外还将稳定性二氧化氯用于牛奶场的消毒。据报道，对奶牛的乳房、挤奶器、牛奶管道及贮存罐用0．1％的稳定性二氧化氯进行消毒，其结果与用l％ (W／V)碘伏的消毒效果一致。食品加工设备、贮槽、混合槽等先用水及洗涤剂清洗，再用水冲洗干净，最后用浓度
为80ppm的经活化后的稳定性二氧化氯溶液浸泡30分钟，用净水冲洗即达到消毒目的。
2水产养殖业的杀菌消毒剂
曾有人做了这样的试验：将感染细菌的一串河蚌捞出水面，在稀释后的稳定性二氧化氯水溶液中浸泡5分钟，结果将细菌完全杀灭， 而且这样对养殖在整个河水中的河蚌丝毫没有影响，提高了珍珠的产量。由此可见，稳定性二氧化氯在水产养殖业中具有不可估量的作用。稳定性二氧化氯对鱼类饲养水的消毒、防止鱼虾类的疾病也有一定效果，适用于鱼缸、大型水族筒、渔场的消毒，保持浓度0．5～lppm即可达到效果。
3用作水处理剂
(1)饮用水消毒剂的换代产品。饮用水的传统消毒剂氯气在应用过程中易产生三氯甲烷等致癌物质，已引起世界各国的高度重视。用二氧化氯替代液氯、次氯酸钠等对饮用水进行消毒，不仅不生成有害物质，而且它可以使致癌的稠环化合物降解成无致癌作用的物质，并可除去水中的无机物和异味，因此二氧化氯作为饮用水消毒剂的换代产品受到世界发达国家的普遍重视。我国在这方面起步较晚，但是我国的自来水厂水源多为地表水，大多已被污染，因此以氯作为消毒剂产生的致癌物质普遍存在，二氧化氯作为氯的替代产品已引起重视。目前，我国上海、重庆、芜湖、海门等城市已将二氧化氯用于饮用水的处理并取得成功，为大范围的推广应用积累了不少经验。
(2)工业循环冷却水杀生剂。循环冷却水中为了有较好的阻垢和缓蚀效果，pH一般控制在6．5～9．0范围内，因为二氧化氯氧化能力强，杀菌能力随介质温度的升高而加强，适用的pH范围广，所以，对于工业循环冷却水，C102是一种优良的杀菌剂二氧化氯作为水处理药剂在循环水系统中使用，它不仅能杀灭水中的微生物，而且能杀灭原虫和藻类，具有用量少、效果好、作用持久、不污染环境、不与氨发生反应、消毒后不产生三卤甲烷和其它有毒物、且可沉淀水中的铁和锰等特点。特别适合水质较差、菌藻繁殖严重和采用有机碱性水处理剂的化肥系统循环水的使用，对循环冷却水系统菌藻的清洗剥离效果也比较明显，是一种比较理想的杀生剂。
4防霉剂
稳定性二氧化氯在防霉方面的应用，国外文献报道也很多。在墙体涂料中添加适量的稳定性二氧化氯，涂在食品生产车间的墙壁上，可有效地防止墙壁、天花板等生霉。
5其它应用
目前，在国内，稳定性二氧化氯主要以液体的形式存在但在国外，基于该产品的多功能性，还表现有“协同效应”，即在用于杀菌、消毒的同时，也有除臭、防霉、保鲜等协同作用，因而被广泛应用。国外利用载体将稳定性二氧化氯液体制成固体、胶体、颗粒、缓释型固体等，配以其它辅料，开发出一系列新产品，举例如下：
(1)杀菌洗涤剂。目前，许多国家，尤其是日本开发了一系列二氧化氯杀菌洗涤剂，有家庭用、工业用的；有液体，也有固体；有粉状，也有块状。其主要组分是二氧化氯和各种表面活性剂，具有如下特点：去污能力强，超过了任何洗衣粉，洗涤效果是普通洗衣粉的3～4倍；长期使用，衣物不发黄，易漂洗，清洁光亮；对人体、植物、环境无污染；对各种传染菌有很强的杀菌能力，特别是对白色念珠菌、大肠埃希氏菌、伤寒杆菌、乙型肝炎病毒、结核杆菌、绿脓杆菌的杀灭率可达l00％。由于除污能力强，洗衣粉中的表面活性剂含量可降低10％以上，降低了生产成本。
(2)空气清新剂。据日本专利介绍，在室内空调系统中，装有少量的固体二氧化氯产品，可保持室内空气清新，有回归大自然的感觉。这是因为，它可释放新生态原子氧，比现行采用的负氧离子发生器效果还要好。
(3)自发治疗剂。它由稳定性二氧化氯和雌二醇或雌硫醇组成，对治疗自发症效果很明显，可促进黑发色素细胞生长。一般治疗6个月后，几乎全部变成黑色，疗效持久。
此外，它还可以为干冰消毒除臭、隐形眼睛片消毒、殡仪馆尸体防腐、米糠油净化、汽车除臭消毒等等。稳定性二氧化氯在国外发展十分迅速，新产品不断出现，开发利用非常活跃。