六氧化二氯是一种无机化合物，化学式为Cl2O6。这种氯氧化物是氯酸和高氯酸的混合酸酐。
它可以由二氧化氯与过量的臭氧反应制得：
也可用氯气与臭氧在光照下直接反应，或者光解二氧化氯以及热分解高氯酸氯制得。
纯净的六氧化二氯由高氯酸氙分解获得：
它在常温下是深红色发烟液体，固态时为离子化合物高氯酸氯酰（+-）。最早报道它以单体ClO3存在于气相中，但后来证实，即使进行加热蒸发依然以含有氧桥键的双聚体存在，直到更高温度时分解成高氯酸氯（Cl2O4）和氧气。
Cl2O6具有反磁性，它是一种很强的氧化剂。尽管它在室温下稳定存在，但它能与有机化合物剧烈反应甚至爆炸。 它还能氧化不活泼的金属金，生成四高氯酸根合金(III)酸氯酰（+-）。许多使用Cl2O6的反应证明了它是离子晶体（+-），下面列举一些：
然而，它也能作为ClO3自由基的供体参与反应：
低温下，六氧化二氯溶于浓硫酸或无水磷酸呈凝聚态。用不同频率的电磁波照射可使其发生不同的歧化反应。常温下，它与氟气反应生成氯酰氟、七氧化二氯、氧气和少量氯气，与无水氟化氢反应生成氯酰氟和高氯酸。它也可以用于制备无水高氯酸盐。
