紫外線は細胞内のDNAを直接破壊することが知られています。
270nmの波長の紫外線はDNAの吸収スペクトルとほぼ一致するため、殺菌効果はUV-C（波長280nm以下）が最も優れています。
波長254nmの紫外線をDNAが吸収するとシクロブタン型ピリミジン2量体（ダイマー）が生成され、DNA複製や転写が阻害されることにより、ウイルスや細菌が不活化（殺菌）されます。
なお、UV殺菌は物理的にDNAを破壊するため、アルコール消毒や抗生物質が効かない微生物にも有効です。