次氯酸鈉消毒殺菌主要的作用方式是通過它的水解作用形成次氯酸，次氯酸再進一步分解形成新生態氧[O]，新生態氧的極強氧化性使菌體和病毒的蛋白質變性，從而使病原微生物致死。根據化學測定，次氯酸鈉的水解會受pH值的影響，當pH超過9.5時就會不利于次氯酸的生成，而對于ppm級濃度的次氯酸鈉在水里幾乎是完全水解成次氯酸，其效率高于99.99%。其過程可用化學方程式簡單表示如下：

NaClO + H2O ＝ HClO + NaOH

HClO → HCl + [O]

其次，次氯酸在殺菌、殺病毒過程中，不僅可作用于細胞壁、病毒外殼，而且因次氯酸分子小，不帶電荷，還可滲透入菌（病毒）體內與菌（病毒）體蛋白、核酸和酶等發生氧化反應或破壞其磷酸脫氫酶，使糖代謝失調而致細胞死亡，從而殺死病原微生物。