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。 [2] 
一、过流式紫外线优点
通常紫外线消毒可用于氯气和次氯酸盐供应困难的地区和水处理后对氯的消毒副产物有严格限制的场合。一般认为当水温较低时用紫外线消毒比较经济。
紫外线消毒的优点如下：
不在水中引进杂质，水的物化性质基本不变；
水的化学组成（如氯含量）和温度变化一般不会影响消毒效果；
不另增加水中的嗅、味，不产生诸如三卤甲烷等类的消毒副产物；
杀菌范围广而迅速，处理时间短，在一定的辐射强度下一般病原微生物仅需十几秒即可杀灭，能杀灭一些氯消毒法无法灭活的病菌，还能在一定程度上控制一些较高等的水生生物如藻类和红虫等；
过度处理一般不会产生水质问题；
一体化的设备构造简单，容易安装，小巧轻便，水头损失很小，占地少；
容易操作和管理，容易实现自动化，设计良好的系统的设备运行维护工作量很少；
运行管理比较安全，基本没有使用、运输和储存其他化学品可能带来的剧毒、易燃、爆炸和腐蚀性的安全隐患；
消毒系统除了必须运行的水泵以外，没有其他噪音源。
水必须进行前处理，因为紫外线会被水中的许多物质吸收，如酚类、芳香化合物等**物、某些生物、无机物和浊度；
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。
这些费用的估计中没有包括采用非紫外线消毒工艺时可能附加的去除消毒副产物和隐孢子虫孢囊的费用。另外还有分析数据显示紫外线消毒的投资和运行成本均低于氯消毒，消毒成本约为氯的一半，但其差别随着水处理规模的扩大而缩小。