Ayrıca havada mevcut olan ve insan sağlığını negatif olarak etkileyen kötü kokuların nötralizasyonunda da etkili bir şekilde kullanılmaktadır.
Bir dezenfektan olarak klor dioksit, mikroorganizmaların hücre duvarı ile doğrudan reaksiyona girme avantajına sahiptir. Bu reaksiyon, reaksiyon süresine veya konsantrasyona bağlı değildir. Oksitleyici olmayan dezenfektanların aksine, klor dioksit, aktif olmadıklarında bile mikroorganizmaları öldürür. Bu nedenle, mikroorganizmaları etkili bir şekilde öldürmek için gereken klor dioksit konsantrasyonu, oksitleyici olmayan dezenfektan konsantrasyonlarından daha düşüktür. Mikroorganizmalar klor dioksite karşı herhangi bir direnç oluşturamaz. Klor dioksit klora karşı dirençli patojenler Giardia ve Cryptosporidium’u etkili bir şekilde etkisiz hale getirir. Ayrıca bu özelliği ile anti-viral özelliği benzerlerine göre öne çıkmaktadır.
Klor dioksit kâğıt sanayinde ağartıcı olarak ve su arıtma tesislerinde dezenfeksiyon amaçlı yaygın olarak kullanılmaktadır. Su kaynaklarından fenol tipli atıkların ve alglerin temizlenmesini, demir ve manganın oksitlenerek daha kolay ayrıştırılması gibi oldukça spesifik alanlarda kullanılması söz konusudur.
Ayrıca unun ağartılması ve belediye içme sularının dezenfeksiyonunda da kullanılmıştır. Niagara Şelalesi’ndeki New York su arıtma tesisinde ilk olarak 1994 yılında içme suyundan fenolü uzaklaştırmak için klor dioksit kullanılmıştır. 1956 yılında Belçika ve Brüksel’ de klordan klordioksite geçildiğinde, klordioksit için içme suyu dezenfektanı olarak büyük bir tanıtım yapılmıştır. Su iyileştirmesi çalışmalarında serbest klor kullanıldığında oluşan trihalometan bileşiklerinin yok edilmesi için kullanılabilen iyi bir oksidanttır