二氧化氯作为强氧化剂，对游泳池水循环处理系统中的藻类、异养菌、铁细菌、硫酸盐还原菌和真菌等具有明显的去除效果，并且，二氧化氯在水中较稳定，扩散速度快，能迅速达到消毒目的。此外，由于二氧化氯与水中的氨氮反应，不产生氯化消毒造成的氯臭与刺激性气味，不会腐蚀游泳衣和输水管 道，因而受到游泳场所的广泛欢迎，而为了有效的控制成本，在游泳场馆现场制备二氧化氯的二氧化氯发生器的使用也越来越普及。

目前，各国对游泳池水中消毒副产物的监管基本上仅限于三卤甲烷。我国《公共场所卫生指标集限值要求》规定了人工游泳池水中的的三卤甲烷浓度不宜高于200。由于游泳池水中含有人体体液好的个人护理产品等物质，其基质比生活饮用水复杂，因而游泳池水中的消毒副产物的潜在健康隐患需要引起重视。为减少游泳池水中氯化消毒副产物的产生，采用二氧化氯代替氯化消毒，或将二氧化氯与含氯消毒剂联合使用。近年来，二氧化氯对游泳池水的消毒已在欧美国家得到广泛应用，在我国也逐渐增多。我国《二氧化氯消毒剂卫生标准》规定，可投加 2-4mg/l浓度的二氧化氯消毒剂 于游泳池水中，混匀后作用于 15min以达到消毒目的。由于现阶段二氧化氯消毒成本较高，因此多用于要求高的游泳馆。值得注意的是，由于二氧化氯字阳光下会相对快速的分解为亚氯酸盐和氯酸盐，有研究提示二氧化氯不适用于室外游泳池水的消毒。