杀菌剂一般可分为氧化性杀菌剂与非氧化性杀菌剂。
一、氧化性杀菌剂
特点：具有强烈氧化性，与细菌体内代谢酶发生氧化作用而达到杀菌目的。
一般是较强的氧化剂，利用它们所产生的次氯酸、原子态氧等，使微生物体内一些与代谢有密切关系的酶发生氧化作用而杀灭微生物。这类特点是杀菌力强、应用广泛。如氯、次氯酸盐、二氧化氯、臭氧、过氧化氢等，用得较广泛的是氯气、漂粉精和二氧化氯。但药效维持时间短，稳定性不够。
分类：
1、氯及氯的化合物
（1）氯（液氯）Cl2+H2O = HCl+HClO ，HClO即次氯酸是强氧化剂，与细胞内原生质（代谢酶）反应生成稳定的氮－氯键，达到杀菌目的。用氯杀菌，pH值最佳条件为6.5~7.5，当pH值大于7.5时HClO会加速电离：NClO = H++ClO ，而次氯酸根ClO－的杀菌率只有次氯酸的二十分之一。
（2）三氯异氯尿酸（商品名：强氯精）
分子式C3Cl3N3O3，分子量232.41
水溶性：1.2%左右（25℃）
1%水溶液pH值：2.7~2.9（25℃）
杀菌机理同氯气比较：1mol三氯异氰尿酸水解后生成3mol次氯酸和1mol三聚氰酸。三聚氰酸是次氯酸的稳定剂，因此使用三氯异氰尿酸比液氯杀菌效果好得多，该产品一般用作杀菌剂。
（3）二氯异氰尿酸钠（商品名：优氯净）
分子式：C3O3N3Cl2Na，分子量220
有效Cl含量：60％~64%
水溶性好： 25%（25℃）
1%水溶液pH 5.8~6.0
杀菌机理同液氯比较：1mol二氯异氰尿酸水解后生成2mol次氯酸，二氯异氰尿酸钠一般用作消毒剂。
（4）二氧化氯
分子式：ClO2，分子量：67.4
水中溶解度（4℃）2000ml/100ml
热水中ClO2，分解为HClO2、Cl2、O2;
4ClO2+H2O=2 HClO2+ Cl2+ O2
pH适用范围：7.5~8.5，且在碱性条件下，其杀菌率是液氯的20倍。
ClO2杀灭芽孢作用比氯大5倍。
在pH为7.0的废水中:5mg/L的二氧化氯只需30秒钟即能灭掉4个对数级以上病毒，所以医院废水卫生部规定用二氧化氯消毒剂。
在饮用水中，ClO2只需加0.2mg/L，即可达到饮用水消毒要求。
2、 溴及溴化合物
A 杀菌速度比氯快：4分钟内使细菌存活率降低到0.0001%；
B 腐蚀比氯低2~4倍，在pH为8.2同剂量条件下，氯对金属的腐蚀比溴高2~4倍。
C 杀菌机理，类似液氯：
Br+H2O = HBr + HbrO
次氯酸HBrO与细胞内蛋白质作用，从而破坏蛋白质结构，达到杀菌目的。
D Br 不忌含NH3和油水质：Cl与NH3生成氯胺，氯胺的杀菌率只有HClO的2%而Br与NH4+生成溴胺的杀菌率与HBrO相当。
E 溴类化合物
缓慢释放型：如溴化海因——包括溴氯二甲基海因，在水体中水解成次溴酸和次氯酸，次溴酸的活性远远高于次氯酸，这就是溴类杀菌剂优于氯系杀菌剂的原因。
这类杀菌剂产品还有：溴氯甲基海因、二溴二甲基海因——化学名称：二溴二甲基乙内酰脲。
间接释放性：活性溴，杀菌剂进入水体后，通过化学反应，释放出Br2，再与H2O生成次溴酸杀菌
二、非氧化性杀菌剂占大部分，非氧化性杀菌剂又分为非离子型和离子型。
特点：非氧化性杀菌剂是以致毒剂的方式作用于微生物某一特殊部位，从而破坏微生物的细胞或者生命部位达到杀菌目的。
非离子型杀菌剂主要是靠渗透到细菌体内或者在水中水解后与细菌的某些组分形成络合物沉淀来达到杀灭或抑制细菌的目的。主要有：醛类，如甲醛、戊二醛；氯代酚类及其衍生物：有机锡化合物；异噻唑啉酮类等
根据杀菌剂在水中带电的正负性。离子型杀菌剂大致可分为阳离子型杀菌剂、两性离子杀菌剂和阴离子型杀菌剂。 季铵盐作为最普通和最有效的阳离子杀菌剂之一，如1227，另外还有有机胺类。两性杀菌使用范围比较广泛，阴离子类使用较少。
分类：
A 氯酚类：如双氯苯酚，五氯苯酚；
B 季胺盐类：1227、1447等；
C 季膦盐
D 噻唑类：如异噻唑啉酮；
E 杂环类化合物：有机硫化合物，有机胺化合物；
F 有机醛类：如戊二醛，成品浓度50%或25%；
G 含氰类化合物：如二硫氰基甲烷；
H：重金属有机化合物：如有机锡；
I：其它有机物：如二溴氮川丙酰胺（酰胺类），化学名：二溴次氨基丙酰胺。
2、杀菌机理
（1）季胺盐类：
季胺盐类属阳离子表面活性剂，由于其疏水基团含有水溶性基团，提高了季胺盐在水中的分散度，增加了表面活性，加强了杀菌剂在细菌体内的吸附作用，阻止了细菌的呼吸和糖酵解作用。季胺盐也能使蛋白质变性，使氯和磷化合物从细胞内渗出而导致细胞死亡；季胺盐破坏了细胞壁的通透性，使维持生命的养份摄入量降低。长链烷基季胺盐、碳链R+带的正电荷更易吸附带负电子的细菌，因此提高了杀菌剂的杀菌率。
（2）季磷盐
季磷盐是近十年才开发成功的新型杀菌剂，其结构类似于季胺盐，由于磷原子半径比碳原子大，极化作用更强，使得季磷盐更易吸附带负电子的细菌，因此杀菌率优于季胺盐。季磷盐pH值使用范围广，2~12；季磷盐生产企业：有北京石油化工研究院，牌号为KP-71，主要用于油田回注水杀菌。
（3）杂环类化合物
这一类化合物典型的杀菌剂有异噻唑啉酮，均三嗪、咪唑啉、噻唑、吡啶类，这一类杀菌剂优点是杀菌率高、配伍性好，不足之处是成本较高，有些化合物水溶性较低；杀菌机理：主要依靠杂环上的活性部分，如N、H、O与菌体蛋白质中DNA的碱基形成氧健，吸附在细胞上，从而破坏了细胞内DNA的结构导致DNA失去繁殖能力，从而使细胞死亡。
（4）氯酚类
杀菌机理：氯酚类化合物能吸附在微生物细胞壁上，然后扩散到细胞结构中，在细胞内生成胶态溶液，使蛋白质沉淀，从而破坏蛋白质杀死细菌。该类产品有：双氯酚、五氯酚、五氯苯酚钠。
（5）有机醛类
杀菌机理：起杀菌作用的是醛基，醛基上的氧带负电荷，碳带正电荷。带正电荷的碳与细菌蛋白质的胺基NH:和硫基SH:发生加成反应，从而破坏细菌蛋白质，导致细菌死亡。典型产品为：戊二醛、2-溴化肉桂醛，水杨醛，异丁醛，丙烯醛
（6）含氰化合物
杀菌机理：该类化合物水解后生成氰基SCN－、SCN－可与三价铁离子Fe3+生成稳定的络合物，从而使得Fe3+从细菌脱氢酶中接受电子的能力减弱，起到杀菌作用。典型产品为：二硫氰基甲烷（即二硫氰基甲酸酯）。毒性高：主要用于油田回注水，杀菌有特效。
（7）有机锡化合物
杀菌机理：该类化合物较易穿透细胞壁，侵入细胞体内，与蛋白质中的氨基和羧基形成复杂化合物，从而破坏蛋白质结构，达到杀菌目的。典型产品为：氯化三丁基锡，氢氧化三丁基锡，常与季胺盐复配以改善分散性。对藻类的生长有抑制效果。
