氯消毒主要是通过次氯酸的氧化作用来杀灭细菌，次氯酸是很小的中性分子，只有它才能扩散到带负电的细茵表面，通过细菌的细胞壁穿透到细菌内部，起氧化作用破坏细菌的酶系统，而使细菌。但对于水中的病毒、卵的杀灭效果较差，需要在较高值消毒剂浓度乘以接触时间才能达到理想的效果。然而，氯在水中的作用是相当复杂的，它不仅可以起氧化反应，还可与水中天然存在的有机物起取代或加成反应而得到各种卤代物。
消毒是氯衍生物的消毒方法之一，由于消毒作用缓慢，它不能作为基本杀菌消毒剂 ，曾一度停用，但由于能避免或减缓氯与水中有机污染物质的某些化学反应，从而使消毒后水中氯化副产物的生成量显著降低，消毒被广泛认为是控制消毒副产物形成的有效手段。
根据资料，出厂水采用消毒，卤的产生量减少，三卤的产生量减少，投加已为越来越多的供水公司所认同，有更多的水厂又重新采用了消毒法，在控制管网中细菌的再次繁殖和生物膜也比氯更为有效，然而消毒对水中的贾第虫和隐孢子囊的去除效果却不能够令人满意，一般认为，对于严重污染且有机卤化物含量较高的源水 或水厂的供水管网较长，水流在管中停留时间大于12天时，比较适合采用消毒。
臭氧具有三大作用：杀菌作用、氧化作用、协助砂滤去除金属盐类及有机物。
泳池室内特殊臭味的化合物在水中的积累，通过臭氧极强的氧化作用，能以比氯高出百倍的反应速度分解有机物，有效的防止了氯与尿素化合成。不断的阻断这些前驱物的生成，使游泳池的水清澈、空气减少了异味、眼睑及鼻膜没有刺激，同时也氧化THM的前驱物，使THM大大降低，给爱好游泳运动的人们建造了安全舒适的环境。