石灰水是鹼，鹼可以使蛋白質變性，從而殺死病菌和病毒。
生石灰CaO加水後生成熟石灰Ca(OH)2具有殺菌作用。生石灰在水中溶解成Ca2+OH-離子，具有鹼性，能直接作用於病原體的原生質，使蛋白質凝固變性而導致失活。
生石灰的消毒原理是直接或間接以鹼性物質破壞病原菌的蛋白質和核酸，擾亂其正常代謝。它有改變溶媒的酸鹼度，奪取微生物細胞的水份，並與蛋白質形成蛋白化合物的性質。
生石灰的消毒原理是利用氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，使水質呈強鹼性，導致病微生物和野雜魚蝦難以存活而死亡，從而達到清塘消毒的目的。對大多數繁殖型病原菌有較強的消毒作用。
另外，氧化鈣能中和池內酸度，提高水體鹼度，調節PH能與銅、鋅、鐵等結合而減輕水體毒性促進池底厭氧菌羣對有機質的礦化和腐殖質分解，使水中懸浮的膠體顆粒沉澱，提高池水的透明度可改良底質，增加鈣肥，提高水生植物對鈣、磷的利用率，有利於浮游生物繁殖，保持水體良好的生態環境。
蛋白質遇到強鹼、強酸、高溫、重金屬離子會變性，蛋白質就失去了生物活性，生石灰遇水會發生反應放出大量的熱，並且生成強鹼可以使細菌的蛋白質失去活性從而起到殺菌的作用。
