紫外線（UV）是波長在100～400nm之間的電磁波譜的一部分。紫外線按照波長范圍的不同又可分為UVA（315～400nm）、UVB（280～315nm）、UVC（200～280nm）和真空紫外線（100～200nm）四段。其中起殺菌作用的主要是C波段紫外線。水處理中常用的抵押汞燈253.7nm處具有85%的輸出功率，因而其殺菌波長為253.7nm。而中壓、高強(qiáng)度汞燈的殺菌范圍較寬。
紫外線殺菌作用的原理主要是紫外線對(duì)微生物的核酸可以產(chǎn)生光化學(xué)危害。微生物細(xì)胞核當(dāng)中的核酸可以分為核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸(DNA)兩大類，其共同點(diǎn)是由磷酸二脂鍵按嘌呤和嘧啶堿基配對(duì)原則而連接起來的多核苷酸鏈。細(xì)胞核中的這兩種核酸能夠吸收高能量的短波紫外線輻射。對(duì)紫外光能的這種吸收可以使相鄰的核苷酸之間產(chǎn)生新的鍵，從而形成雙分子或二聚物。相鄰嘧啶分子，尤其是胸腺嘧啶的二聚作用是紫外線引起的*普通的光化學(xué)損害。
**和病毒DNA中眾多的胸腺嘧啶的二聚物，阻止了DNA的復(fù)制及蛋白質(zhì)的合成，從而使細(xì)胞死亡。細(xì)胞損壞的數(shù)量取決于微生物吸收紫外光能的劑量以及微生物對(duì)紫外線的抵抗能力。大多數(shù)**和病毒較低的紫外劑量就可失活。紫外劑量是紫外線強(qiáng)度與接觸時(shí)間的乘積，其單位為Mw/sm2。