Tia cực tím là bức xạ điện từ có bước sóng ngắn hơn ánh sáng nhìn thấy được. Tia UV có thể được chia thành các phạm vi khác nhau, với các tia cực tím có bước sóng ngắn (UVC) được coi là "germicidal UV" (tia UV diệt trùng). Ở bước sóng nhất định, UV gây đột biến vi khuẩn, virus và các vi sinh vật khác. Đặc biệt ở các bước sóng khoảng 260 nm 270 nm,[7] UV phá vỡ liên kết trong phân tử DNA vi sinh vật, tạo ra dimer thymine có thể giết chết hoặc vô hiệu hóa các sinh vật. Đèn thủy ngân phát ra tia cực tím bước sóng 253,7 nm,[7] đèn Diot cực tím (Ultraviolet Light Emitting Diodes, UV-C LED) phát ra tia cực tím có bước sóng từ 255 đến 280 nm.[8] Quá trình này tương tự như việc các bước sóng dài hơn (UVB) làm cháy nắng ở người. Vi sinh vật có ít sự bảo vệ khỏi tia cực tím và không thể tồn tại kéo dài tiếp xúc với nó.

Hệ thống UVGI được thiết kế để diệt khuẩn trong môi trường như bể nước, không khí trong phòng kín. Đèn diệt khuẩn phát ra tia UV diệt trùng ở bước sóng chính xác, chiếu xạ vào môi trường. Lưu thông không khí hoặc nước để đảm bảo không chiếu sót.