Hovedforskellen mellem klor og chlordioxid er, at oxidationstilstanden for kloratom i chlor eller chlorgas er nul, mens oxidationstilstanden for chloratom i chlordioxid er +4. Yderligere er den fysiske forskel mellem klor og chlordioxid, at klor er en lysegul-grøn gas med en skarp, irriterende lugt, mens chlordioxiden er en gul til rødlig gas med en skarp lugt.
Både klor og klordioxid er gasformige forbindelser. De har forskellige kemiske og fysiske egenskaber og dermed forskellige anvendelser. Da klor er et kemisk element i gruppe 7, er den mest almindelige oxidationstilstand af det -1. Kloratomet i chlordioxid har dog +4 oxidationstilstand.
