过去的几十年中，人类探索过多种杀灭饮用水中的微生物的方式。任何一种方式，都会带来杀菌之外的后果——各种各样的“灭菌副产物”。
　　2007年，《突变研究》（Mutation Research）上发表了一篇综述，总结了过去30年中各种饮用水杀菌方式所产生的副产物，总共有85种，其中有11种在美国被列为受控指标。而其它的74种缺乏足够的数据来评估它们对健康的影响，也就无法设立安全标准。尽管如此，WHO等机构认为这些灭菌副产物带来的“可能风险”比不灭菌导致的“真实风险”要低几个数量级。

　　氯气或者二氧化氯是自来水杀菌的方案中经济高效的一种。尽管不如臭氧那么“高级”，但效率与成本的优势使得它依然在世界许多地方广泛使用，对它的安全性也就有了比较多的研究。

　　既然能杀菌，自然会有一定的毒性。有少数几项流行病学调查显示，似乎高氯自来水可能对健康有一定影响。比如在一篇1933年的文献中，提到了长期饮用氯处理的水可能引发哮喘。而在1984年的一篇文献中，提到了氯及次氯酸增加皮炎的风险。而在1987和1990年的两篇文献中，还分别提到了高氯饮用水可能跟胆固醇和膀胱癌有一定关系。不过，这些研究都是年代比较久远的流行病学调查。基于流行病学调查的局限（比如混杂因素的影响），以及没有其他研究来支持，这些结论也就没有得到普遍认同。

　　国际癌症研究中心（IARC）在“致癌分类”中，把氯分为“第三类”，跟咖啡因同级，意为“目前尚无足够资料来确定该物质是否为人类致癌物”。
如果吞下少量含氯漂白剂，会刺激食道、口腔、喉咙以及导致呕吐。不过自来水中的余氯远远达不到那个剂量。

　　而直接用氯处理的水进行的动物实验和人体实验，都显示了很高的安全性。比如1982年发表的一项人体试验，每公斤体重0.34毫克的剂量下，也没有观察到任何不良反应。这个剂量是试验中使用的的最高剂量，所以不清楚到底要高到什么剂量才会出现不良反应。不过，它已经大大高于人们可能从饮食中摄入的氯了。

　　WHO的自来水余氯标准是根据动物实验来制定的。在动物实验中，“无可测不良反应剂量”（NOAEL）是每天每公斤体重15毫克。采用100的安全系数，得到人体的“每天耐受量”（TDI）为每天每公斤体重0.15毫克。假设这些氯全部来自于饮用水，得到自来水的允许含量为每升5毫克。而根据我国关于自来水的国标《生活饮用水卫生标准》，自来水中的余氯含量远低于每升5毫升。

​　　我国关于自来水的国标《生活饮用水卫生标准》，自来水中的余氯含量远低于每升5毫升。

　　氯有刺激性气味，当水中氯含量超过每升2毫克时，多数人就能闻到。至于在水中以其他形式存在的氯，多数人的“味觉阈值”也低于每升5毫克，灵敏的人甚至能尝出0.3毫克每升的含量。