非氧化性殺菌滅藻劑不是以氧化作用殺死微生物，而是以致毒作用於微生物的特殊部位，因而，它不受水中還原物質的影響。非氧化性殺菌滅藻劑通常是氯酚類、季銨鹽類的非氧化性化合物。非氧化性殺菌滅藻劑的殺生作用有一定的永續性，對沉積物或黏泥有滲透、剝離作用，受硫化氫、氨等還原物質的影響較小，受水中PH值影響較小。但處理費用相對氧化性殺菌滅藻劑較高，容易引起環境汙染，水中的微生物易產生抗藥劑型。主要種類氯酚及其衍生物是一類非氧化性殺菌滅藻劑，由於苯酚分子結構中引入了氯原子，其殺菌滅藻能力被提高。這類化合物都不易降解，對水生生物和哺乳動物都有毒害作用，因此汙染問題必須引起足夠的重視。氯酚類藥劑不宜與陽離子藥劑(如季銨鹽等)共用，但與某些陰離子表面活性劑複合使用時，能夠顯著降低它的用量，並提高殺生效果。有機胺類殺菌劑廣泛地用來控制冷卻水中的微生物，具有殺菌作用強，能殺死大多數微生物，還有相當良好的滲透能力和分散能力，與大多數水質穩定劑和處理劑中的化學藥劑相容，能在較寬的PH值範圍內使用，以及對魚類等的毒性小，易降解，較少的環境汙染等優點。其中季銨鹽應用範圍廣並具有典型性。季銨鹽的突出特點是它能穿透黏泥和汙垢，因此特別適用於產生黏泥和在汙泥下滋生厭氣菌的滅殺，5-20mg/L的氯化烷基二甲基苯甲基銨(DBA)就能有效地控制硫酸鹽還原菌的危害。季銨鹽具有分散能力，在使用過程中發泡，能將殺菌時剝離下來的黏泥分散帶出，在旁濾池中過濾除去或隨排汙水而帶出。但是也容易產生假液位,欺騙液位聯鎖。常見非氧化性殺菌劑常用的非氧化性殺菌滅藻劑有以下幾種:雙氯酚、二氧氰基甲烷、異噻唑啉酮、十二烷基苄基氯化銨(1227，苯扎氯銨、潔爾滅)、十二烷基二甲基苄基溴化銨(苯扎溴銨、新潔爾滅)等