Huvudskillnaden mellan klor och klordioxid är att oxidationstillståndet för kloratom i klor eller klorgas är noll medan oxidationstillståndet för kloratom i klordioxid är +4. Vidare är den fysiska skillnaden mellan klor och klordioxid att kloren är en blekgulgrön gas med en skarp, irriterande lukt medan klordioxiden är en gul till rödaktig gas med en skarp lukt.
Både klor och klordioxid är gasformiga föreningar. De har olika kemiska och fysikaliska egenskaper och därmed olika tillämpningar. Eftersom klor är ett kemiskt grundämne i grupp 7 är det vanligaste oxidationstillståndet av det -1. Kloratomen i klordioxid har dock oxidationstillståndet +4.
