パルプを製造するとき、繊維の漂白に用いられる。かつて塩素ガスが用いられていたものが、セルロースの酸化によるパルプの機械的強度の低下を低減させるために置き換えられたものである。ゲル化剤等を混合させた組成物を隙間のある容器に入れた季節性の商品が流通している。
空間除菌用途での有効性と安全性.
しかし、二酸化塩素の安全性は経口摂取では確認されているものの、長期間低濃度雰囲気での暴露に係る安全性の検証（毒性試験）は不安定で反応性の高いガスである為か、世界的にみても十分とはいえない状況である。
日本においては、労働安全衛生法で「名称等を通知すべき危険物及び有害物」の一つとして指定されているほか、一部地方自治体の生活環境保全条例や化学物質環境安全管理指針等で排出が規制されている。暴露限界に関する基準は存在しない。
身体装着型の有効性.
公的機関による調査・措置命令.
日本の独立行政法人国民生活センターが、据置芳香剤型の空間除菌を謳った商品（空間除菌グッズ）に対して行った調査では、二酸化塩素を有効成分と謳っているにもかかわらず、放出が皆無である製品の存在や、臭気が原因とみられる体調不良者の発生、自社での有効性・安全性確認がなされていない製品が殆どである実態がみられた。また、同機関が行った「首から下げるタイプの除菌用品」に対して行った調査では、一部の商品に化学熱傷を引き起こす皮膚腐食性や、安全性を過信させる表示が認められるなど、今後の改善が求められる。
なお、二酸化塩素がウイルスや細菌を死滅させる事実があっても、日本においてウイルス感染を予防できる旨を商品の効果・効能として表示するには、厚生労働大臣による医薬品としての製造販売承認が必要である。現状としては医薬品として販売されている製品はなく、雑貨として販売されているにもかかわらず、不適表示・広告している製品がみられると指摘されている。
これらの状況を踏まえ、業界団体「一般社団法人 日本二酸化塩素工業会」が設立されているが、加盟企業（非加盟企業も含む）に対し、優良誤認及び有利誤認表示があったとして景品表示法違反による措置命令が出されている。
長期保存.