紫外線(UV)按照波長劃分為四個部分: UV-A紫外線波長400~320nmiUV-B紫外線波長320~275nm f UV-C紫外線波長275 ~200nm i UV-D又稱為真空紫外線，波長200 ~10nm。水消毒主要采用的是C坡段紫外線在該波段中260nm附近已被證實是殺菌高的紫外線。
由于生物體細胞(如細菌、病毒等)內的核酸DNA和RNA對波長為260nm左右的紫外線有強烈的吸收，導致DNA和RNA的堿基形成二聚體。一方面DNA各種結構鍵斷裂或發生光化字聚臺反應，阻止其復制和蛋白的合成。喪失繁殖能力;另一方面還直接導斂細菌死亡。
紫外線光源由紫外燈管或水銀燈提供，它們發出的紫外線能穿透細胞壁并與細胞質反應而達到消毒的目的。。紫外線消毒設備按水流邊界的不同分為敞開式和封閉式。敞開式系統在敞開式UV消毒器中被消毒的水流經UV消毒器并滅活水中的微生物。敞開式系統又可分為浸沒式和水面式兩種。
①浸沒式又稱為水中照射式，其典型構造是將外加同心圓石英套管的紫外燈置入水中，水從石英套管的周圍流過，當燈管(組)需要更換時，使用提升設備將其抬高至工作面進進行操作。該方式構造比較復雜，但紫外輻射能的利用率高、滅菌效果好且易于維修。
系統運行的關鍵在于維持恒定的水位，若水位太高則燈管頂部的部分進水得不到足夠的輻射，可能造成出水中的微生物指標過高;若水位太低則上排燈管暴露于大氣之中，會引起燈管過熱并在石英套管上生成污垢膜而抑制紫外線的輻射
②水面式又稱為水面照射式，即將紫外燈置于水面之上，由平行電子管產生的平行紫外光對水體進行消毒。該方式較浸沒式簡單，但能量浪費較大、滅菌效果差，實際生產中很少應用。