羟基自由基直接破坏细胞，快捷的摧毁细胞组织，将水中的细菌、病毒、微生物、有机物等迅速分解成CO2和H2O，使微生物细胞失去复活、繁殖的能力，从而达到彻底分解水中细菌、病毒、微生物、有机物等的目的。

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。

紫外线系统的经济学决定于以下因素：设备造价和寿命；电效率；运行中杀菌效果的降低程度；电费等。对于紫外线消毒系统的经济分析尚未做出定论，有很多结论不同的分析报道，有观点认为紫外线杀菌装置电耗大，设备维护费和造价较高。对于大系统，设备投资比臭氧系统高，运行费用与臭氧相仿；但对于纯净水制造的小型系统投资较臭氧装置为低。也有观点认为对于数千吨/日以上的处理规模，紫外线消毒系统的投资和运行成本很具优势，要比加氯和臭氧消毒的花费都低得多。例如有分析资料报道，在建造人口数为10~25000范围的小型饮用水处理厂时，紫外线、二氧化氯和臭氧消毒费用的近似比例为1:4：（8~9），对于人口数大于500000的社会团体，费用比约为1:2.5:2.5。

能够输出足够的UVC强度用于工程消毒的只有人工汞（合金）灯光源。紫外线杀菌灯灯管是由石英玻璃制成，汞灯根据点亮后的灯管内汞蒸气压的不同和紫外线输出强度的不同，分为三种：低压低强度汞灯、中压高强度汞灯和低压高强度汞灯。

辐照剂量是所用紫外线灯在照射物品表面处的辐照强度和照射时间的乘积。因此，根据紫外线光源的辐照强度，可以计算出需要照射的时间。例如，用辐照强度为70 uW/CM2的紫外线表面消毒器近距离照射物品表面；选择的辐照剂量是100000 uW.s/CM2；则需照射的时间是：

100000 uW.s/CM2 ÷70 uW/CM2=24分钟。