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。紫外线按波长范围分为 a 、 b 、 c （又称为消毒紫外线）、 d （又称真空紫外线）四个波段， a 波段 320nm ～ 400nm ， b 波段 275nm ～ 320nm ， c 波段 200nm ～ 275nm ，真空紫外线 100nm ～ 200nm 。
水消毒用的是Ｃ波段紫外线。光量子理论认为，光是物质运动的一种特殊形式，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