Dezinfekcia je neodlučiteľnou súčasťou úpravy pitnej vody. Najčastejšie sa vykonáva chemickým prostriedkom, chlórom a jeho zlúčeninami. Výhodou je ľahké dávkovanie dezinfekčného prostriedku do vody, jeho vysoká účinnosť, jednoduchá kontrola koncentrácie, dostupnosť a nízka cena a jednoduchosť dávkovacích zariadení. Vo vode sa dobre rozpúšťa a dlho pretrváva, takže odpadáva riziko vzniku sekundárneho znečistenia. Účinnosť odstránenia choroboplodných zárodkov baktérií je až 99,9 %. Do vody sa pridáva vo forme roztoku.
Z chemických postupov sa okrem chlóru využívajú najmä zlúčeniny chlóru – chlórdioxid (oxid chloričitý), chlórnan sodný a chlórnan vápenatý .
Medzi faktory ovplyvňujúce účinnosť dezinfekcie patrí hlavne koncentrácia a charakter organických a anorganických látok prítomných vo vode, druh a počet organizmov, baktérií a vírusov a nemenej dôležitý je aj druh a dávka dezinfekčného či oxidačného činidla a tiež teplota vody.