通常我們會按照對微生物殺滅的程度可分為微生物殺滅劑和微生物抑制劑，微生物殺滅劑會在短時間內對水中的各種生物產生效果，一般能殺死微生物的多為強氧化劑。微生物抑制劑則不能大量殺死微生物，而是阻止其繁殖，以達到控制微生物數量的目的。按照殺菌劑的化學成分可分為無機殺菌劑和有機殺菌劑。按照殺菌劑的殺菌機制可分為氧化性殺菌劑和非氧化性殺菌劑。

氧化性殺菌劑是具有氧化性質的殺菌藥劑，通常是強氧化劑，能夠氧化微生物體內起代謝作用的酶類，從而起到殺滅微生物的作用。鹵素中的氯、溴、碘和臭氧、雙氧水、過氧乙酸、過一硫酸鹽、高鐵酸鉀等成分都屬于氧化性殺菌劑。但在循環冷卻水中的只是氯及其化合物，如液氯、次氯酸鈉、次氯酸鈣、漂白粉、氯化異氰尿酸及二氧化氯3。近年溴化合物已用于循環冷卻水系統，其發展也越來越受到重視。

非氧化性殺菌劑不以氧化作用殺死微生物，而是以致毒劑作用于微生物，以各種方式殺傷或抑制微生物數量。非氧化性殺菌劑的殺菌作用不會受水中還原性物質的影響，一般對pH值變化不敏感。非氧化性殺菌劑的品種很多。按其化學成分有氯酚類、有機硫類、胺類、季銨鹽類、醌類、烯類、醛類、重金屬類等。考慮其殺菌力、排放及費用等各方面的情況，實際在循環冷卻水系統中常用的品種并不多。的是季銨鹽、二硫氰酸甲酯、異噻唑啉酮、戊二醛等。

循環冷卻水系統的殺菌功能以氧化性殺菌劑為主，多數情況采用氯或氯化異氰尿酸為經常性殺菌劑，輔助使用非氧化性殺菌劑。氧化性殺菌劑的殺菌力強、價廉，不足之處是在水中還原性物質含量多時，藥劑消耗量大、效率降低。非氧化性殺菌劑可以彌補氧化性殺菌劑之不足，它對污垢的滲透及剝離效果也優于氯。非氧化性殺菌劑如果作為主要殺菌藥劑，經常使用時則費用很高。所以一般會與氧化性殺菌劑配合使用，常常在單獨使用氧化性殺菌劑有困難時輔助使用。