紫外线是一种肉眼看不见的光波，存在于光谱紫射线端的外侧，故称紫外线。紫外线系来自太阳辐射电磁波之一，通常按照波长把紫外线分为四类如下

是物质运行的一种特殊形式，是一粒粒不连接的粒子流。每一粒波长253.7nm的紫外线光子具有4.9eV的能量。当紫外线照射到微生物时，便发生能量的传递和积累，积累结果造成微生物的灭活，从而达到消毒的目的。当细菌、病毒吸收超过3600~65000uW/c㎡剂量时，对细菌、病毒的去氧核醣核酸（DNA）及核醣核酸（RNA）具有强大破坏力，能使细菌、病毒丧失生存力及繁殖力进而消灭细菌、病毒，达到消毒灭菌成效。紫外线一方面可使核酸突变、阻碍其复制、转录封锁及蛋白质的合成；另一方面，产生自由基可引起光电离，从而导致细胞的死亡。

紫外线杀菌器杀菌原理是利用紫外线灯管辐照强度，即紫外线杀菌灯所发出之辐照强度，与被照消毒物的距离成反比。当辐照强度一定时，被照消毒物停留时间愈久，离杀菌灯管愈近，其杀菌效果愈好，反之愈差。

紫外线消毒工艺工艺在具有诸多优势的同时也有缺点，最主要的缺点是没有维持管网持续消毒的能力。目前欧洲和北美使用紫外线消毒技术存在一定的差别。在欧洲的荷兰、奥地利和德国等地的一些水厂，饮用水经紫外线消毒后直接进入供水管网，据统计，荷兰大部分水厂单独使用紫外线消毒，且管网末梢没有余氯。究其原因，欧洲的管网状况较好，管网系统相对较小，水中可生物同化有机碳较低，为了避免余氯在管网中产生消毒副产物，常单独采用紫外线消毒。另外一个原因是这些欧洲国家通常在纬度较高地区，水温常年较低，管网中微生物再生长能力弱。而北美的饮用水相关法规规定在自来水中必须存在一定量的余氯，用来控制管网的二次污染问题。我国的情况与美国更相似。根据清华大学的研究成果，在生物可同化有机碳（AOC）低于20μg/L时紫外线后可以不加氯，AOC在50μg/L以上时需维持余氯在0．3mg/L以上。国内采用地表水源的市政供水系统由于水中有机物含量比较高，因此紫外线需要与氯和氯胺组合使用以保证管网水质的微生物安全性。但采用地下水的村镇小规模供水系统则完全可能只采用紫外线消毒，特别是北方水温较低地区，前提是设计和设备一定要合格。