从原理上说紫外线能够杀灭所有的细菌，包括大肠菌群。但实际上很难做到。
紫外线是波长在10-400nm的
电磁波，低于10nm为
伽玛射线，高于400nm则为紫色
可见光。紫外线波长越长，穿透力越强，杀菌能力越弱；波长越短，穿透力越弱，杀菌能力越强。
波长在280nm以上的紫外线称为中长波紫外线，没有杀菌功能，具有一定的穿透力。低于280nmr的紫外线，又称为短波灭菌紫外线。它的穿透能力最弱，无法穿透大部分的透明玻璃及塑料。短波紫外线对人体或微生物的伤害很大，短时间照射人体皮肤即可灼伤皮肤，长期或高强度照射还会造成细胞DNA损伤和变异，对于人体，可致
皮肤癌。对于微生物则是致死的。这就是紫外线的杀菌原理。
既能保证对人体短时间照射安全，又具有很强的杀菌能力的
紫外线杀菌灯发出的就是短波紫外线，波长为2537A，一般标注为2540A。
该波长的紫外线对细菌、病毒的去氧
核醣核酸（DNA）及核醣核酸（RNA）具有强大破坏力，能使细菌、病毒丧失生存力及繁殖力进而消灭细菌、病毒，达到消毒灭菌效果。紫外线一方面可使核酸突变、阻碍其复制、转录封锁及蛋白质的合成；另一方面，产生
自由基可引起光电离，从而导致细胞的死亡。
紫外杀菌效率 可达99％－99.9％。对常见
细菌病毒的杀菌时间一般只需几秒即可使其死亡。但紫外线杀菌也有其局限性。一是紫外线属于电磁波辐射，杀灭微生物需要一定的强度。但所有辐射都遵守强度与距离的平方反比定律，距离紫外线源过远，杀菌效率会迅速下降。二是短波紫外线紫外线穿透力非常有限，任何纸片，塑料，普通玻璃等都会大幅度降低其照射强度，即使在清洁透明的水中，穿透深度也不超过10cm。如果是不透明物料，其穿透深度只有几mm。三是所使用的紫外线灯管老化速度非常快，一般使用数百小时后即需更换，否则其杀菌效率会迅速下降。
所以，在生产或实验室中，紫外线只能用于空气杀菌或透明的液体物料杀菌，不用于固体物料杀菌。而在用紫外线进行空气杀菌时，由于紫外线照射不到的地方无法实现杀菌，紫外线的直接杀菌作用也只有一部分，另一部分是由紫外线照射氧气而产生的臭氧所起的作用。
因此，虽然理论上紫外线可以杀灭所有的微生物，但实际上基本上做不到。