Der Hauptunterschied zwischen Chlor und Chlordioxid besteht darin, dass die Oxidationsstufe des Chloratoms in Chlor oder Chlorgas Null ist, während die Oxidationsstufe des Chloratoms in Chlordioxid +4 beträgt. Ferner besteht der physikalische Unterschied zwischen Chlor und Chlordioxid darin, dass das Chlor ein hellgelbgrünes Gas mit einem stechenden, reizenden Geruch ist, während das Chlordioxid ein gelbes bis rötliches Gas mit einem scharfen Geruch ist.
Sowohl Chlor als auch Chlordioxid sind gasförmige Verbindungen. Sie haben unterschiedliche chemische und physikalische Eigenschaften und damit unterschiedliche Anwendungen. Da Chlor ein chemisches Element der Gruppe 7 ist, ist die häufigste Oxidationsstufe -1. Das Chloratom in Chlordioxid hat jedoch die Oxidationsstufe +4.
