此波段与微生物细胞核中的脱氧核糖核酸的紫外线吸收和光化学敏感性范围重合，如下图。图中显示核糖核酸和脱氧核糖核酸的吸收光谱的范围为240~280nm，吸收峰在260nm。通常认为紫外线能改变和破坏结构突变，改变了细胞的遗传转录特性，使生物体丧失蛋白质的合成和复制繁殖能力，其他的蛋白质吸收（苯基丙氨酸、色氨酸和酪氨酸中的芳香环的吸收峰为280nm）也可能对紫外线的杀菌过程发挥作用。

一般日光穿透大气层后达到地面的紫外线的波长为287~390nm，偏离紫外线的最佳杀菌波长范围（约250~285nm）。主要是大气臭氧层的吸收作用使日光光谱中低于290nm的紫外线强度速度减少，故日光的杀菌能力逊于专用的紫外线杀菌灯。

紫外线灯杀菌系统的总能量效率为下列各个效率的乘积。

1.电效率

紫外线灯发射的杀菌波段功率占灯管和镇流器的总电耗的比例。

2.可杀菌光占杀菌波段功率的比例

本项专对反射式反应器而言。这是因为在光线穿过两种不同的介质时会在介质的界面上产生反射。设计紫外线设备的时候应考虑到光线入射角度，尽量减少反射光的损失。

3.介质中的入射光中用于实际杀菌所占的比例

取决于介质的吸收性质、微生物的浓度、光程长度、辐射剂量和流动状态。该值很低，故实用上常以宏观的最低辐射剂量描述。

在设计紫外线杀菌装置的时候，要注意根据实际杀菌所需的紫外线消毒波段的功率，选择合适的紫外线灯管形式，并进行有关的技术经济比较。目前对于各种灯杀菌效率的比较尚缺乏一种按辐射波长衡量的杀菌效果的权重分析方式，仅采用单位面积的辐射功衡量的辐射剂量指标是不完全的，必须结合辐射波长、水层厚度、水质和运行环境因素，考虑施工、经济和维修条件进行灯具选型和反应器的设计。

灯管的老化将使灯失去30%~50%的发光强度，老化时短波段衰减最快。有时透光介质的老化可以用加热法恢复（如可将老化的石英加热到1000°C，维持数小时）。为了保证杀菌的效率，一般当灯管的实际使用时间达到标称寿命的75%时就应该更换。测定老化程度比较可靠的方法是定期测量灯管的输出光强，最好是测定其发射光谱。有人建议对于低压紫外线灯消毒系统，当辐射强度低达25W/cm时就应予以更换灯管。早期国产低压灯管的有效使用时间（定义为当发光效率下降到初始值的70%时的使用时间）一般为1000~3000h（国外为7500~14000h），目前已提高到8000~12000h左右。

紫外线灯启动时对灯管的寿命影响较大。对于低压灯管，一般每次启动需要3~6min的稳定时间，通常按每启动点燃一次灯管消耗3h有效使用时间计算；高压灯管每次启动的稳定时间约为5~10min，常按一次启动相当于消耗5~10h有效使用时间计算。

光复活是通过光修复过程完成的。大量研究表明，病毒本身没有修复能力;有些细菌虽然具有修复能力，但是受到照射的紫外剂量越高，其修复能力就越低。微生物的修复可分为光修复和黑暗修复微生物在受到紫外线照射到遇见可见光的间隔时间越长，光修复能力越低。如果间隔时间超过2h，一些微生物会完全丧失光修复能力。

微生物的光复活作用主要是通过光裂解酶在特定波长的光作用下来实现的，反应过程遵循酶催化动力学原理。光强度增大，微生物的光复活作用则增强影响微生物光复活的因素主要是紫外线消毒设备、照射剂量、复活光源、温度。当温度从5℃升至30℃时，光复活速率常数增大。