饮用水消毒方法可分为物理消毒和化学消毒。其中物理消毒主要是通过紫外线照射，而化学消毒根据消毒剂的种类可分为氯消毒和臭氧消毒。紫外线杀菌消毒是利用适当波长的紫外线能够破坏微生物机体细胞中的DNA或RNA的分子结构，造成生长性细胞死亡和生性细胞死亡，达到杀菌消毒的效果。
氯消毒是集中式供水最主要的消毒方式，依据消毒原理的不一样，可分为游离氯消毒和化合氯消毒，主要的含氯消毒剂包括一氯胺、二氯胺、二氧化氯和次氯酸钠等。在氯化消毒杀灭水中病原微生物的同时，氯与水中的有机物反应，产生一系列氯的副产物，具有一定的突变性和致癌性。
臭氧消毒能够做到杀灭病毒，真菌，芽孢，肉毒杆菌毒素等，通过氧化作用破坏了微生物膜的结构实现了杀菌效果。但是臭氧在灭菌的过程中会产生溴酸盐，溴酸盐是在各个饮用水行业厂家大量使用臭氧进行杀菌的过程中，不可避免产生的一种毒副产物。
传统的“水池一水泵一水箱”联合二次供水系统虽可解决供水压力和供水量的问题，但由于水存储于水箱而更易发生二次污染。为提高饮用水消毒效果，近年来已开始将不同消毒方法联合使用来进行饮用水消毒。
