含氯消毒劑的殺菌活性成份是次氯酸。次氯酸首先氧化細胞壁層成分，繼而破壞細胞壁進入到細胞內，并繼續氧化細胞內各種成分，使它們喪失生物學活性。活性氯對蛋白質的氯化作用的特點是與蛋白質可形成氮~氯復合物，使蛋白質變性，干擾細胞代謝而致死微生物。
次氯酸鈉在水溶液中產生的次氯酸可分解出新生態氧，具有極強的氧化性，可與菌體成分包括病毒的核酸物質發生氧化作用而殺滅微生物。含氯消毒劑以有機氯銨類比較穩定，多數無機含氯消毒劑穩定性都比較差，不可長期儲存。
所有含氯消毒劑都不同程度受溶液酸堿度的影響。堿性條件可降低氯的活化度，影響殺菌效果，但有利于穩定性;反之，酸性條件可增強氯的活性，提高殺菌效果，但不利于其穩定性。所以，含氯消毒劑一經稀釋，穩定性亦下降。
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