紫外线杀菌消毒是利用适当波长的紫外线能够破坏微生物机体细胞中的DNA（脱氧核糖核酸）或RNA（核糖核酸）的分子结构，造成生长性细胞死亡和（或）再生性细胞死亡，达到杀菌消毒的效果。紫外线消毒技术是基于现代防疫学、医学和光动力学的基础上，利用特殊设计的高效率、高强度和长寿命的UVC波段紫外光照射流水，将水中各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体直接杀死。研究表明，紫外线主要是通过对微生物(细菌、病毒、芽孢等病原体) 的辐射损伤和破坏核酸的功能使微生物致死，从而达到消毒的目的。紫外线对核酸的作用可导致键和链的断裂、股间交联和形成光化产物等，从而改变了DNA的生物活性，使微生物自身不能复制，这种紫外线损伤也是致死性损伤。通常紫外线消毒可用于氯气和次氯酸盐供应困难的地区和水处理后对氯的消毒副产物有严格限制的场合。一般认为当水温较低时用紫外线消毒比较经济。紫外线消毒是一种物理方法，它不向水中增加任何物质，没有副作用，这是它优于氯化消毒的地方，它通常与其它物质联合使用，常见的联合工艺有UV+H2O2、UV+H2O2+O3、UV+TiO2，这样，消毒效果会更好。
是紫外线波长在240~280nm范围内最具杀破坏细菌病毒中的DNA（脱氧核糖核酸）或RNA（核糖核酸）的分子结构,造成生长性细胞死亡和（或）再生性细胞死亡,达到杀菌消毒的效果.尤其在波长为253.7时紫外线的杀菌作用最强.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.紫外线杀菌的特点：紫外线杀菌作用较强,但对物体的穿透能力很弱.它适用于手术室、烧伤病房、传染病房和无菌间的空间消毒及不耐热物品和台面表面消毒.紫外线的能量效率：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。
细菌的细胞中含有遗传信息核酸DNA 和RNA ，当核酸（DNA和RNA）受到紫外线照射时会大量吸收紫外光，从而在体内形成间二氮杂苯(主要构成为蛋白酶) 和间二氮杂苯的异构体，这种物质会使细菌自身的新陈代谢机能出现障碍，并且导致细菌的遗传性出现问题，而一定强度的持续紫外线照射，最终将导致细菌群体的死亡。紫外线杀菌技术是一种利用紫外线杀死细菌的技术，有瞬间高能紫外，紫外线穿透力强，高效杀菌，无复活的特点。大多数是利用汞灯发出的254nm的短波紫外线(UVC)来实现消毒的。这种UVC紫外线波长较短，携带的能量较大。
紫外线的消毒原理是通过对微生物的照射，紫外线可以破坏或者改变微生物的脱氧核糖核酸，使微生物当场死亡或者是不能够继续繁殖而达到消毒的作用。
紫外线对人体伤害性比较大，直接照射会有灼感，长时间照射会诱发癌变。紫外线消毒简单便捷，适用范围比较广，比较常用的紫外线消毒产品是紫外线灯管。