纯净水生产中采用的杀菌方式主要有两种: 一种是紫外线杀菌, 另一种是臭氧杀菌。 紫外线杀菌由于其杀菌强度较弱, 无滞后杀菌作用。 目前, 在该行业中使用厂家逐渐减少。 而现在越来越多纯净水厂家采用臭氧杀菌方法。

当将臭氧注入水中，臭氧与水混合，当水中臭氧含量达到一定的浓度，便达到杀菌的效果，当注入的臭氧的浓度越高，水温越低，臭氧在水中的分散程度越高，杀菌效果就越好。目前在世界范围内,纯净水、天然水（山泉水、矿泉水、地下水等经过过滤等工序制成），已普遍采用臭氧消毒。在自来水臭氧净化应用时,国际常规标准为0.4mg/L的溶解度值保持4分钟,即CT值为1.6。

在水质处理过程中，大部分微生物已被去除，但即使是采用微滤、超滤等方法处理水时，水中的细菌物质也不能全被去除。而一般的水质处理方法更不能除尽微生物。为确保产品在保质期内合格，保证消费者的健康，在制造饮料，特别是制造碳酸饮料、矿泉水、纯净水以及包装后不再进行二次灭菌的果汁饮料时，必须对水进行消毒处理，并要注意贮罐、管道、阀门等卫生状态，防止对水产生二次污染。

水消毒的目的是杀灭水中的致病菌，并使水中的细菌含量符合规定标准。

臭氧具有比氯更强的氧化消毒能力，不但可以杀菌消毒，而且可以降解水中含有的有害成分和去除重金属离子以及多种有机物等杂质，如铁、锰、硫化物、苯、酚、有机磷、有机氯、氰化物等，还可以使水除臭脱色，从而达到净化水的目的。臭氧适应能力强，受水温、PH值影响较小。臭氧适应范围广，不受菌种限制，杀菌效果比氯消毒和紫外消毒效果好。与氯不同的是残余臭氧可以自行分解为氧气，不会产生二次污染。臭氧处理后的水无色无臭，口感好，能改善饮用水品质。

故此，为了提高瓶装饮用水的质量和延长保质期，国际瓶装水协会（IBWA）建议采用臭氧处理。在臭氧处理前，瓶装水一般用反渗透、纳滤、超滤去除天然水中99%的有机物，降低臭氧的用量。