通常我们会按照对微生物杀灭的程度可分为微生物杀灭剂和微生物抑制剂，微生物杀灭剂会在短时间内对水中的各种生物产生效果，一般能杀死微生物的多为强氧化剂。微生物抑制剂则不能大量杀死微生物，而是阻止其繁殖，以达到控制微生物数量的目的。按照杀菌剂的化学成分可分为无机杀菌剂和有机杀菌剂。按照杀菌剂的杀菌机制可分为氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂。

氧化性杀菌剂是具有氧化性质的杀菌药剂，通常是强氧化剂，能够氧化微生物体内起代谢作用的酶类，从而起到杀灭微生物的作用。卤素中的氯、溴、碘和臭氧、双氧水、过氧乙酸、过一硫酸盐、高铁酸钾等成分都属于氧化性杀菌剂。但在循环冷却水中的只是氯及其化合物，如液氯、次氯酸钠、次氯酸钙、漂白粉、氯化异氰尿酸及二氧化氯3。近年溴化合物已用于循环冷却水系统，其发展也越来越受到重视。

非氧化性杀菌剂不以氧化作用杀死微生物，而是以致毒剂作用于微生物，以各种方式杀伤或抑制微生物数量。非氧化性杀菌剂的杀菌作用不会受水中还原性物质的影响，一般对pH值变化不敏感。非氧化性杀菌剂的品种很多。按其化学成分有氯酚类、有机硫类、胺类、季铵盐类、醌类、烯类、醛类、重金属类等。考虑其杀菌力、排放及费用等各方面的情况，实际在循环冷却水系统中常用的品种并不多。的是季铵盐、二硫氰酸甲酯、异噻唑啉酮、戊二醛等。

循环冷却水系统的杀菌功能以氧化性杀菌剂为主，多数情况采用氯或氯化异氰尿酸为经常性杀菌剂，辅助使用非氧化性杀菌剂。氧化性杀菌剂的杀菌力强、价廉，不足之处是在水中还原性物质含量多时，药剂消耗量大、效率降低。非氧化性杀菌剂可以弥补氧化性杀菌剂之不足，它对污垢的渗透及剥离效果也优于氯。非氧化性杀菌剂如果作为主要杀菌药剂，经常使用时则费用很高。所以一般会与氧化性杀菌剂配合使用，常常在单独使用氧化性杀菌剂有困难时辅助使用。