紫外線殺菌消毒是利用適當波長的紫外線能夠破壞微生物機體細胞中的DNA（脫氧核糖核酸）或RNA（核糖核酸）的分子結構，造成生長性細胞死亡和（或）再生性細胞死亡，達到殺菌消毒的效果。紫外線消毒技術是基于現代防疫學、醫學和光動力學的基礎上，利用特殊設計的高效率、高強度和長壽命的UVC波段紫外光照射流水，將水中各種細菌、病毒、寄生蟲、水藻以及其他病原體直接殺死。

通常紫外線消毒可用于氯氣和次氯酸鹽供應困難的地區和水處理后對氯的消毒副產物有嚴格限制的場合。一般認為當水溫較低時用紫外線消毒比較經濟。

紫外線消毒的優點如下：

不在水中引進雜質，水的物化性質基本不變；

水的化學組成（如氯含量）和溫度變化一般不會影響消毒效果；

不另增加水中的嗅、味，不產生諸如三鹵甲烷等類的消毒副產物；

殺菌范圍廣而迅速，處理時間短，在一定的輻射強度下一般病原微生物僅需十幾秒即可殺滅，能殺滅一些氯消毒法無法滅活的病菌，還能在一定程度上控制一些較高等的水生生物如藻類和紅蟲等；

過度處理一般不會產生水質問題；

一體化的設備構造簡單，容易安裝，小巧輕便，水頭損失很小，占地少；

容易操作和管理，容易實現自動化，設計良好的系統的設備運行維護工作量很少；

運行管理比較安全，基本沒有使用、運輸和儲存其他化學品可能帶來的劇毒、易燃、爆炸和腐蝕性的安全隱患；

消毒系統除了必須運行的水泵以外，沒有其他噪音源。

孢子、孢囊和病毒比自養型細菌耐受性高；

水必須進行前處理，因為紫外線會被水中的許多物質吸收，如酚類、芳香化合物等有機物、某些生物、無機物和濁度；

沒有持續消毒能力，并且可能存在微生物的光復活問題，最好用在處理水能立即使用的場合、管路沒有二次污染和原水生物穩定性較好的情況（一般要求有機物含量低于10μg/L）;

不易做到在整個處理空間內輻射均勻，有照射的陰影區；

沒有容易檢測的殘余性質，處理效果不易迅速確定，難以監測處理強度；

較短波長的紫外線（低于200nm）照射可能會使硝酸鹽轉變成亞硝酸鹽，為了避免該問題應采用特殊的燈管材料吸收上述范圍的波長