氧化性殺菌滅藻劑是具有強烈氧化性的殺生劑，通常是一種強氧化劑，對水中的微生物的殺生作用強烈。氧化性殺生劑對水中其它的還原性物質都能起到氧化作用，當水中存在有機物、硫化氫、亞鐵離子時，會消耗掉一部分氧化性殺生劑，降低它們的殺生效果。循環冷卻水系統中常用的氧化性殺生劑為含氯化合物、過氧化物、含溴化合物等具有氧化性能的化合物。這些化合物普遍具有殺菌滅藻速度快、殺生效果的廣譜性高、處理費用低、對環境污染相對影響較小、微生物不易產生抗藥性的優點。不足之處是受到水中的有機物和具有還原性物質的影響較大，藥劑時間短，受水中的PH值影響也較大，同時，分散滲透和剝離效果差等。 鹵族元素氯、溴和碘都是性能良好的氧化性殺菌劑。氯來源廣，價格低廉，使用方便，殺菌效果良好，可以和許多水質處理藥劑一起使用而互不干擾或干擾很小，對環境污染小，廣泛地用作工業和民用用水的微生物的殺菌劑。大型的循環冷卻水系統多用液氯，用量少的冷卻水系統常用次氯酸鈉或漂白粉。

氯的殺菌作用是氯在水中生成分子狀態的次氯酸，次氯酸分子能穿透微生物的細胞膜與蛋白質生成穩定的N-CL鍵，使呼吸作用所必需的還原酶減弱或失去活性，較高濃度時會破壞細胞壁。添加到水中的氯以次氯酸的形式存在的比例越高，殺菌效果越好。

氯處理的效果很快，水中的原生動物（如草履蟲和纖毛蟲）和輪蟲等，通氯之后很快就被殺死。藻類比細菌更容易被氯殺死，加氯的濃度達1mg/L，就能殺死大部分藻類。使藍藻和硅藻致死的氯濃度分別為0.5-1.01mg/L和0.1-1.01mg/L。