La diferencia clave entre el cloro y el dióxido de cloro es que el estado de oxidación del átomo de cloro en el cloro o cloro gaseoso es cero, mientras que el estado de oxidación del átomo de cloro en el dióxido de cloro es +4. Además, la diferencia física entre el cloro y el dióxido de cloro es que el cloro es un gas amarillo verdoso pálido con un olor penetrante e irritante, mientras que el dióxido de cloro es un gas amarillo a rojizo con un olor acre.
Tanto el cloro como el dióxido de cloro son compuestos gaseosos. Tienen diferentes propiedades químicas y físicas y, por tanto, diferentes aplicaciones. Dado que el cloro es un elemento químico del grupo 7, su estado de oxidación más común es -1. Sin embargo, el átomo de cloro en el dióxido de cloro tiene el estado de oxidación +4.