二氧化氯具有极强的氧化能力，应避免在高浓度时(>500ppm)使用。当使用浓度低于500ppm时，其对人体的影响可以忽略，100ppm以下时不会对人体产生任何的影响，包括生理生化方面的影响。对皮肤亦无任何的致敏作用。事实上，二氧化氯的常规使用浓度要远远低于500ppm，一般仅在几十ppm左右。因此，二氧化氯也被国际上公认为安全、无毒的绿色消毒剂。

金鱼毒性实验及小白鼠毒性实验中得到两个结果:a.ClO2的安全浓度为0.75m g /1,b. 由小白鼠急性经口毒性实验，ClO2属实际无毒型水处理剂。

急性毒性试验, 最高灌以剂量10000mg/kg稳定性二氧化氯时， 小鼠仍无明显中毒症 状, 饮食与活动均正常。试验过程中各组动物均无一死亡表。经计算， 其经口LD50>10000mg/kg。

急性皮肤刺激性,观察表明， 去除药物后1~48小时, 兔脊背敷贴部位皮肤均未出现红斑和水肿等刺激症状， 反应积分均为0。

急性眼粘膜刺激性，向兔眼结膜囊内滴入浓度9.7~11.4mg/L稳定性二氧化氯溶液5s后, 用生理盐水冲洗干净。兔眼结膜血管在6h内出现轻度充血， 至24h症状基本消失, 症状48h完全消失。家兔48h眼刺激积分指数为0, 属无刺激性物质。

高浓度二氧化氯在储存与使用中有一定的安全隐患。二氧化氯能与许多化学物质发生爆炸性反应。对热、震动、撞击和摩擦相当敏感，极易分解发生爆炸。受热和受光照或遇有机物等能促进氧化作用的物质时，能促进分解并易引起爆炸。气相浓度超过10%则会发生爆炸，若用空气、二氧化碳、氮气等惰性气体稀释时，爆炸性则降低。属强氧化剂，其有效氯是氯的2.6倍。与很多物质都能发生剧烈反应。腐蚀性很强。

高浓度的二氧化氯消毒液有刺激性气味，大量吸入对呼吸道有刺激作用，可能会导致咳嗽、喷嚏、流眼泪，严重的话会导致肺部水肿。皮肤直接接触也会刺激。

但是在正常生活中使用的二氧化氯溶解于水后，浓度非常的滴，一般是在十几ppm,对人体是无害的。