ثنائي فلوريد الأكسجين هو غاز سام عديم اللون ذو رائحة قوية مميزة. وهو شديد السمية عن طريق الاستنشاق ويهاجم الجلد والعينين. يمكن أن ينفجر عند ملامسته للماء ويتحلل إلى غاز الفلور السام إذا تعرض لدرجات حرارة عالية. يستخدم كعامل مؤكسد في أنظمة وقود الصواريخ وككاشف في التخليق العضوي لإعداد الفلوروبروبيلين والأسيل فلوريدات. كما يستخدم كعامل مؤكسد وفلورة في العديد من التفاعلات التحضيرية وكمونمر في بلمرة الداي أوليفين.