Perbedaan utama antara klorin dan klor dioksida adalah bahwa bilangan oksidasi atom klor dalam klorin atau gas klor adalah nol sedangkan bilangan oksidasi atom klor dalam klor dioksida adalah +4. Lebih lanjut, perbedaan fisik antara klorin dan klor dioksida adalah klorin adalah gas kuning kehijauan pucat dengan bau menyengat dan menyengat, sedangkan klor dioksida adalah gas berwarna kuning sampai kemerahan dengan bau tajam.
Baik klorin dan klor dioksida adalah senyawa gas. Mereka memiliki sifat kimia dan fisika yang berbeda dan dengan demikian, aplikasi yang berbeda. Karena klorin adalah unsur kimia golongan 7, bilangan oksidasi yang paling umum adalah -1. Namun, atom klorin dalam klor dioksida memiliki bilangan oksidasi +4.
