Các loại nước thải sau khi xử lý bằng các biện pháp hóa lý, sinh học... sẽ tới quy trình khử trùng để loại bỏ việc phát sinh của các vi sinh vật gây bệnh có nguồn gốc từ nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp... ra môi trường. Vì vậy, việc khử trùng bằng tia cực tím (UV) là lựa chọn điều trị thích hợp nhất với các ưu điểm như: tiết kiệm chi phí, diệt hết các mầm bệnh, không tạo thành sản phẩm phụ...
Khử trùng UV trong xử lý nước thải đã được chứng minh với chi phí hiệu quả mà các nước thải sau khử trùng không có tiềm năng để tạo ra chất gây ung thư hoặc phát hành các sản phẩm độc hải vào môi trường. Ngoài ra, tia cực tím là một chất khử trùng hiệu quả cho động vật nguyên sinh kháng Clo như: Cryptosporidium và Giardia. Trong khi không được kiểm soát trong nước thải, các nguyên sinh động vật gây hại, nếu không được xử lý, có thể xâm nhập vào hệ nước sông hồ, ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe con người.