微生物污染是食源性疾病最常見的致病因素。自然界的水天然含有各種細菌，再經過管道系統傳送到家家戶戶，如果不進行滅菌處理的話，就成了“細菌培養液”。即使再把它們加熱滅菌，對經產生的毒素也往往無能為力。所以，在源頭就進行滅菌處理，并在自來水系統中保持抑制細菌生長的能力，就成了飲用水安全至關重要的一個方面。

        目前最常用的滅菌手段是加氯。通常，把氯氣或者二氧化氯通入水中，形成次氯酸和次氯酸根。它們具有超強的氧化能力，能夠殺滅多種細菌。氯氣、二氧化氯、次氯酸、次氯酸根，都不穩定。在光照、加熱等條件下，會進一步轉化成鹽酸、氯酸，也會形成少量的其他含氯化合物。

        在自來水中會留下很少次氯酸和次氯酸根，來實現對細菌的抑制。換句話說，自來水中需要一定的“余氯”存在才能保證自來水在輸送過程中的安全。氯氣或者二氧化氯是自來水殺菌的方案中經濟高效的一種。盡管不如臭氧那么“高級”，但效率與成本的優勢使得它依然在世界許多地方廣泛使用，但任何一種方式，都會帶來殺菌之外的后果——各種各樣的“滅菌副產物”。2007年，《突變研究》（Mutation Research）上發表了一篇綜述，總結了過去30年中各種飲用水殺菌方式所產生的副產物，總共有85種，其中有11種在美國被列為受控指標。而其它的74種缺乏足夠的數據來評估它們對健康的影響，也就無法設立安全標準。盡管如此，WHO等機構認為這些滅菌副產物帶來的“可能風險”比不滅菌導致的“真實風險”要低幾個數量級。

        既然能殺菌，自然會有一定的毒性。而直接用氯處理的水進行的動物實驗和人體實驗，都顯示了很高的安全性。比如1982年發表的一項人體試驗，每公斤體重0.34毫克的劑量下，也沒有觀察到任何不良反應。這個劑量是試驗中使用的的最高劑量，所以不清楚到底要高到什么劑量才會出現不良反應。不過，它已經大大高于人們可能從飲食中攝入的氯了。因此，只要沒有聞到或者嘗出自來水中的氯味———這種令人不愉悅的刺激性味道，就不用擔心其中的余氯。就算是其中有一點余氯，在蒸煮東西時，也會主要分解成氯離子、氯酸根和氧氣。前兩者不會蒸發，后者不會影響健康，擔心有氯“包覆在食物上”從而對人有害，是沒必要。