二氧化氯是一種黃綠色氣體，具有與氯相似的刺激性氣味，沸點11℃，凝固點-59℃，極不穩定，在空氣中濃度為10%時就有可能爆炸。二氧化氯易溶于水，溶解度約為氯的5倍，在室溫4kPa分壓下溶解度為2.9g/L。

對芳烴類有機物，其降解變化可分為三個階段：

①反應階段初期，先出現苯環的羥基化合物，如鄰苯二酚、對苯二酚、對苯醌；

②第二階段出現的產物是苯環結構破壞后的二元酸，開始以順丁烯二酸為主，濃度較高，隨著氧化進程逐漸深入，碳鏈繼續斷開，生成小分子的羧酸，如草酸和甲酸，并以草酸為主；

③第三階段為深度氧化階段，苯環類有機物→苯環烴基化→開環生成羧酸→二氧化碳。對苯酚、鄰氯苯酚、苯胺的二氧化氯催化反應出水進行液相色譜分析來定性地確定芳烴類有機物的中間產物。