羥基自由基直接破壞細(xì)胞，快捷的摧毀細(xì)胞組織，將水中的細(xì)菌、病毒、微生物、有機(jī)物等迅速分解成CO2和H2O，使微生物細(xì)胞失去復(fù)活、繁殖的能力，從而達(dá)到分解水中細(xì)菌、病毒、微生物、有機(jī)物等的目的。

AOT光催化設(shè)備雙波段設(shè)計，可以產(chǎn)生游離電子及空穴，利用空穴的氧化和電子的還原能力，產(chǎn)生氧化能力的自由基（活性羥基、超氧根離子、-COOH、H2O2等），這些自由基可輕易破壞細(xì)菌的細(xì)胞，使細(xì)胞質(zhì)流失，進(jìn)而將細(xì)胞氧化，直接殺死細(xì)菌。而這種特殊的光觸媒材料只是催化反應(yīng)，本身的性質(zhì)在反應(yīng)前后不會發(fā)生變化，也沒有任何損耗。

研究表明，紫外線主要是通過對微生物(細(xì)菌、病毒、芽孢等病原體) 的輻射損傷和破壞核酸的功能使微生物致死，從而達(dá)到消毒的目的。紫外線對核酸的作用可導(dǎo)致鍵和鏈的斷裂、股間交聯(lián)和形成光化產(chǎn)物等，從而改變了DNA的生物活性，使微生物自身不能復(fù)制，這種紫外線損傷也是致死性損傷。

紫外線系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)學(xué)決定于以下因素：設(shè)備造價和壽命；電效率；運行中殺菌效果的降低程度；電費等。對于紫外線消毒系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)分析尚未做出定論，有很多結(jié)論不同的分析報道，有觀點認(rèn)為紫外線殺菌裝置電耗大，設(shè)備維護(hù)費和造價較高。對于大系統(tǒng)，設(shè)備投資比臭氧系統(tǒng)高，運行費用與臭氧相仿；但對于純凈水制造的小型系統(tǒng)投資較臭氧裝置為低。也有觀點認(rèn)為對于數(shù)千噸/日以上的處理規(guī)模，紫外線消毒系統(tǒng)的投資和運行成本很具優(yōu)勢，要比加氯和臭氧消毒的花費都低得多。例如有分析資料報道，在建造人口數(shù)為10~25000范圍的小型飲用水處理廠時，紫外線、二氧化氯和臭氧消毒費用的近似比例為1:4：（8~9），對于人口數(shù)大于500000的社會團(tuán)體，費用比約為1:2.5:2.5。

這些費用的估計中沒有包括采用非紫外線消毒工藝時可能附加的去除消毒副產(chǎn)物和隱孢子蟲孢囊的費用。另外還有分析數(shù)據(jù)顯示紫外線消毒的投資和運行成本均低于氯消毒，消毒成本約為氯的一半，但其差別隨著水處理規(guī)模的擴(kuò)大而縮小。
在法國和前蘇聯(lián)，紫外線消毒局限于小型設(shè)備，所建立的大型設(shè)備是將紫外線燈串聯(lián)安裝在濾后水的總管內(nèi)。在美國紫外線消毒也限于小設(shè)備和泳池，并常與其他消毒劑聯(lián)用。但在實際應(yīng)用中報道采用紫外線消毒的飲用水廠的規(guī)模已有超過150萬噸/日。
目前我國的紫外線消毒一般用于少量水處理，在純水制備系統(tǒng)應(yīng)用較多。

輻照劑量是所用紫外線燈在照射物品表面處的輻照強(qiáng)度和照射時間的乘積。因此，根據(jù)紫外線光源的輻照強(qiáng)度，可以計算出需要照射的時間。例如，用輻照強(qiáng)度為70 uW/CM2的紫外線表面消毒器近距離照射物品表面；選擇的輻照劑量是100000 uW.s/CM2；則需照射的時間是：
100000 uW.s/CM2 ÷70 uW/CM2=24分鐘。