紫外杀菌的能力除了跟波长有关，还取决于食物被辐射到的能量。在选定的波长下（传统的紫外杀菌选用254纳米的波长），杀菌效果跟能量强度呈现一个拉伸过的S型。也就是说，在低能量下，杀菌效果很差，这是因为细菌或者病毒跟人体一样，对于DNA损伤有一定的修复能力。
在照射能量低的时候，损伤的DNA被及时修复，细菌和病毒就能够继续增殖下去。当能量高到一定程度，DNA修复系统实在忙不过来了，DNA损伤急剧增加，宏观上表现出来就是细菌或病毒被“杀死”了。超过这个能量强度，每增加一点，灭菌能力都会大大增加。但是增加到一定程度，就进入第二个平台——再继续增高能量，杀菌效果增加得也很少。这个灭菌效果上的“尾巴”可能是源于一部分微生物对于紫外线攻击很顽强，也可能源于有一部分被处理样品无法被照射到。
因为这个“尾巴”的存在，紫外杀菌难以实现加热或者化学杀菌剂那么的杀灭。通常把降低4个对数值作为“灭菌标准”，也就是还有万分之一的细菌活下来。而鲜牛奶的巴氏杀菌——在72摄氏度下处理15秒，通常是降低5个对数值，即多只有十万分之一的细菌存活。如果是常温奶的温灭菌，降低的对数值是12个以上，几乎就没有细菌能够幸存了。
不同的微生物对紫外线的敏感性不同，有的在较低能量强度下就会被大量杀灭，而有的则需要更高能量才行。以降低4个对数值为标准，研究中检测过的细菌有的只需要每平方米几十焦耳的能量，有的则需要300焦耳以上。现实的食物中我们并不知道有哪些细菌，各有多少，所以总是把顽强的那个作为目标，顺便把其他的灭了。所以，紫外杀菌所用的能量强度需要在每平方米400焦耳以上。
当紫外线被细菌或者病毒吸收之后，就会破坏DNA，从而它们失去增殖能力。就杀菌结果而言，跟加热或者用化学物质处理是一样的。但是，它不加热，也就不会破坏营养成分——因为DNA不是食物的营养成分，而人体需要的那些物质分子不会被破坏。此外，也不会破坏食物的自然风味。化学杀菌剂或者防腐剂毕竟引入了新的物质，有时候还会带来一些“异味”。它所破坏的DNA分子，进入人体本来就要被分解，也不会产生有害物质。所以说，尽管紫外线有致癌能力，用紫外线处理过的食物，却是毫无安全问题的。
任何食品加工手段都会对食品有一定程度的“破坏”。与常规的加热相比，紫外线处理的破坏要小得多。对于一些希望保持“自然状态”的食物，比如果汁，它就有了很大的优势。