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Ultraviolette Strahlung wird zur Behandlung von Wasser, Luft und Oberflächen eingesetzt. Aufgrund der Geschwindigkeit der Reaktion – Mikroben werden bei ausreichender Dosis innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde inaktiviert – können UV-Strahler nicht nur zur Desinfektion von Oberflächen, sondern auch zur Desinfektion von Wasser, Luft oder sogar in Klimakanälen geführten Luftströmen eingesetzt werden. Vor der Entwicklung von Laminar-Strömungs-Anlagen für Reinräume sowie dem heute üblichen und massiven Einsatz von Desinfektionsmitteln waren daher in Krankenhäusern im Dauerbetrieb arbeitende schwache Ultraviolettstrahler üblich, um die Keimzahl gering zu halten. Die zunehmende Antibiotika-Resistenz krankenhausspezifischer Keime könnte dabei in naher Zukunft zu einer Wiederkehr der altbekannten Technik führen, da sich bei der UV-Desinfektion keine mutationsbedingten Resistenzen entwickeln können.

Eine heute bereits recht verbreitete Methode ist die Trinkwasseraufbereitung mit UV-Strahlung. Dabei wird die Keimzahl im Wasser zuverlässig und in Abhängigkeit zur Dosis stark reduziert. Eine Zugabe von Chemikalien ist grundsätzlich nicht erforderlich. Gerade chlorresistente Krankheitserreger, wie Kryptosporidien, können mit UV-Strahlung inaktiviert werden. Geschmack, Geruch oder der pH-Wert des Mediums werden nicht beeinflusst. Das ist ein wesentlicher Unterschied zur chemischen Behandlung von Trink- oder Prozesswasser. Im Heimbereich werden entsprechende Geräte auch als „UV-Filter“ bezeichnet.

Zunehmend wird die UV-Desinfektion auch für die Behandlung von gereinigtem Abwasser eingesetzt, etwa aus hygienischen Gründen bei Einleitung in ein Badegewässer als Vorfluter oder für die Wasserwiederverwendung (z. B. als Prozesswasser, Betriebswasser oder für Bewässerung). Aus wirtschaftlichen Gründen zur Erhöhung der Standzeit und des Wirkungsgrads der UV-Strahlungsquellen wird durch eine vorherige weitestgehende Schweb- und Feststoffentfernung die Trübung reduziert.

Ferner wird UV-Strahlung in Form von UV-C Klärern in der Aquaristik eingesetzt, um das Wasser klar und keimarm zu halten. Dies reduziert die Gefahr von Ansteckung oder Ausbreitung von Krankheiten, was auch von Vorteil bei der Haltung von Tieren in Quarantäne ist.^[1]

Im Allgemeinen kommen bei der UV-Desinfektion Niederdruck-Quecksilberdampflampen zum Einsatz (ggf. auch Mitteldruckstrahler), welche Strahlung der Wellenlänge 254 nm emittieren. Kürzere Wellenlängen (kleiner 200 nm) können alle in Wasser befindlichen organischen Stoffe (TOC) zerlegen und werden zur Herstellung hochreinen Wassers benutzt.

Bei SODIS wird länger einwirkende UV-A-Strahlung der Sonne zusammen mit der Wärme zur einfachen Wasserentkeimung auf Haushaltsebene in Entwicklungsländern genutzt.

Neben der Mikroben-Desinfektion wird UV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 254 nm auch zur Virusinaktivierung eingesetzt. Dabei wird ausgenutzt, dass die 254-nm-Strahlung bevorzugt auf die Virusnukleinsäure und weniger auf die Proteine wirkt. Dagegen wirkt Strahlung der Wellenlänge 235 nm auch stark zerstörend auf Proteine.^[2]

Im Zuge der COVID-19-Pandemie wurde eine Technik in der Praxis erprobt, die Bakterien, Schimmelpilze und Viren auf Rolltreppen-Handläufen durch UV-Strahlung unschädlich machen soll.^[3][4] Als problematisch erweist sich hierbei allerdings die Alterung von Kunststoffen durch die eingesetzte UV-Strahlung.^[5] Zur Sterilisation der Raumluft, insbesondere in Kitas und Schulen, wurden gelegentlich auch mobile Luftreiniger auf Basis von UV-C-Strahlung, als Alternative zu stationären Luftreinigern, für Räume mit eingeschränkter Lüftungsmöglichkeit empfohlen.^[6][7]