臭氧是1783年由荷兰物理学家VanMaram发现的，1840年由瑞士化学家Schöubein命名，（名称来源于希腊语Ozeiw是臭味的意思）。

早的臭氧饮用水处理是从19世纪末在德国、荷兰和法国开始的。1891年在德国Martinikenfeld由FrÖlich安装的半生产性装置中，臭氧能有效地杀灭伤寒和霍乱菌；1893年HenryTindal在荷兰研制了处理水量为3m3/hr的处理装置；1896年在Wiesbaden和Paderborn建造了全规模的处理装置。1898～1904年法国Nicé市开始建造首次采用臭氧连续进行常规饮用水处理的BonVoyage水厂，这被普遍认为水厂采用臭氧处理饮用水历史的开始。美国在1900～1905年于费城建造首座臭氧水处理厂，1902～1903年德国建造了具有生产规模的臭氧水处理厂。俄国据称1905～1906年就开始设置了臭氧处理装置，1911～1919年在彼得堡有一个50000m3/d的臭氧消毒水厂在运行。英国1933年建造了处理40000～57000m3/d水的臭氧装置。

中国在解放前曾使用过一台德国制的臭氧发生器进行少量的饮用水处理，1964年开始研究臭氧发生器，1969年开始在实践中应用，北京、上海、抚顺等地在20世纪80年代开始建造了一些使用臭氧的水厂。目前使用臭氧消毒为普遍的领域是瓶装水生产，瓶装水生产开发了不少配套的专用设备和系统。

1900年就有实验尝试用二氧化氯消毒。1944年二氧化氯在尼亚加拉瀑布水厂得到大规模应用，以控制酚味和臭味。20世纪50年代开始二氧化氯逐渐在饮用水消毒领域得到应用。1970年二氧化氯被广泛接受为饮用水消毒剂，欧美国家数百家水厂都相续开始用二氧化氯作为消毒剂。国内许多城市的水厂也在近几年开始试行以二氧化氯或二氧化氯—液氯组合消毒，取得了显著的效果。

法国Henri、Helhronner和Recklinghausen于1909～1910年设计的紫外线消毒设备在马赛水厂实验性应用成功。实验规模为25m3/h过滤水，电耗为52.8W·h/m3。1910年，紫外线首次在美国被Cernovedeow和Henvi运用于饮用水消毒杀菌实验。至今在欧洲采用紫外线杀菌消毒的饮用水处理厂已超过2000多座。由于人们发现紫外线在控制病原虫方面具有显著效果，因此紫外线消毒正在逐渐成为净水处理中的重要手段。