紫外光（UV）是波长在100-400nm之间的电磁波谱的一部分。紫外光按照波长又可以分为UV-A（315-400nm）、UV-B（280-315nm）、UV-C（200-280nm）和真空紫外线（100-200nm）4部分，常见的紫外灯起杀菌作用的主要是C波段的紫外线。
当有机污染物经过紫外线照射区域时，紫外线会穿透生物的细胞膜和细胞核，紫外线被DNA或RNA的碱基对吸收，发生光化作用，使细胞的遗传物质发生变化，从而使细胞遗传物质的活性丧失，微生物不能繁殖或是不久就会死亡，从而达到杀菌消毒的目的。
紫外线可以杀灭各种微生物，包括细菌繁殖体、细菌芽胞、结核杆菌、菌、病毒和立克次体等。不同微生物对紫外线的抗力差异可以相差100~200倍，抵抗力由强到弱依次为真菌孢子>细菌芽胞>抗酸杆菌>病毒>细菌繁殖体。
有实验证明紫外灯管的合格率随着使用时间的延长而下降，随着使用时间的延长紫外线的杀菌效果降低，杀菌距离、持续时间对杀菌效果均有影响，灯管若有尘埃覆盖，由于紫外线有穿透力极弱的特点，尘埃可使其强度降低。紫外线灯管的消毒效果同紫外灯的辐射强度和照射剂量相关紫外线灯管类型、有无反光罩、温度、湿度、照射距离、持续时间对其杀菌效果也有影响。
诸多因素直接或间接地影响着紫外线杀菌的效果，所以必须重视和排除不利因素，确保和提高紫外线的杀菌效果，以达到控制细菌感染的目的。