首先要说明，氯气用于饮用水消毒时，只要控制在国家标准规定的浓度范围内，就是安全的。氯气是剧毒气体，高浓度吸入会严重损伤呼吸道，甚至致命。

自来水用的是“余氯”，不是直接通氯气，水厂投加氯气消毒后，会控制出水的余氯含量。

我国《生活饮用水卫生标准》：

出厂水余氯 0.3～4 mg/L，管网末梢水 ≥0.05 mg/L。这个浓度对人体无害，可以正常饮用、洗澡。

最初，世界各国的饮用水消毒主要用液氯，消毒的主要作用是杀灭可引起霍乱，伤寒，痢疾等疾病的病菌。液氯是迄今为止最常用的消毒方法，其特点是成本低，工艺成熟，效果稳定可靠。

但是，由于加氯法一般要求不少于30min的接触时间，接触池容积较大，且氯气是剧毒危险品，存储氯气的钢瓶为高压容器，有潜在威胁，所以需要按安全规定兴建氯库和加氯间。此外，氯还会使水中的有机物氯化，产生的有机氯化物CHCl₃(氯仿)等是潜在的致癌物质，危害人体健康。

所以世界各国开始陆续开发，采用新的自来水杀菌消毒剂，如臭氧(O₃)，二氧化氯(ClO₂)，高铁酸盐(Na₂FeO₄， K₂FeO₄)等。

臭氧技术是既古老又崭新的技术，1840年由德国化学家发明，1856年被用于水处理消毒。臭氧氧化性强，能杀死水中的细菌，且没有副作用。目前，臭氧消毒被广泛用于水处理，空气净化，食品加工，医疗，医药，水产养殖等领域。

1900年有地区开始实验尝试用ClO₂消毒，1944年ClO₂被大规模用于尼亚加拉瀑布水厂以控制酚味和臭味，1950年ClO₂开始逐渐应用于饮用水消毒领域，1970年被广泛接受为饮用水消毒剂。ClO₂杀菌，漂白能力均优于Cl₂，消毒能力是等质量Cl₂的2.63倍。但因CIO₂成本高，国内许多水厂近几年试行以二氧化氯－液氯组合消毒，取得了显著效果。

紫色的Na₂FeO₄，K₂FeO₄溶于水后呈紫红色(像MnO，溶液的颜色)，其中铁元素处于最高价，有强氧化性，可以有效杀灭水中的病菌和病毒。与此同时，高铁酸盐自身被还原成Fe(OH)₃.Fe(OH)₃是品质优良的无机絮凝剂，能通过吸附除去水中的微细悬浮物。此外，高铁酸盐在整个消毒和净化过程中，不产生任何致癌，致畸物质，因此被公认为绿色消毒剂。

上述消毒方法都属于化学消毒。此外，饮用水消毒还可以采用物理消毒法，如煮沸，紫外线照射，超声波等。