氯胺消毒法（chloramine disinfection）指的是氯和氨反应生成一氯胺和二氯胺以完成氧化和消毒的方法。

被消毒的水中氨氮含量0.05mg/L时，便在加氯前先加氨或铵盐，再加氯使之生成化合性氯的消毒方法叫氯胺消毒。起主要作用的是一氯胺和二氯胺。

优点：

1) 因氯胺与水中腐殖物质作用较小，因此减少了腐殖物质与游离氯所形成的致癌物质（如三卤甲烷）

2) 在管网中的氯胺形成的余氯持续时间长，因而能有效地抑制残余细菌的再繁殖。

3) 避免了氯引起的臭味。

氯胺作为饮用水的消毒剂，1916年首次在加拿大渥太华应用。最初加入氨和氯形成氯胺用于对水中嗅和味的控制，在二十世纪二十到三十年代得到广泛使用。1917年首次在美国克罗拉多丹佛市使用。据美国水协(AWWA) 到1938年调查报告，美国2,541个水厂中的16%使用氯胺作为消毒剂，但由于二次世界大战大量使用铵盐，使使用氯胺作为消毒剂的水厂数量减少。近些年来由于对消毒副产物(DBPs)的关注和对饮用水中消毒副产物限值的规定。越来越多的水厂采用氯胺作为二级消毒剂取代氯消毒。

当水中存在氨氮时，加入水中的氯会与水中的氨氮发生下列反应，生成一氯胺（monochloramine，NH2Cl）、二氯胺（dichloramine，NHCl2）和三氯胺（nitrogen chloride或trichloramine, NCl3）。反应式如下：

NH4++HOCl→NH2Cl+H2O+H+ NH2Cl+HOCl→NHCl2+H2O

NHCl2+HOCl→NCl3+H2O

如化学反应式(1-14)所示，增加自由氯将会导致折点反应：

2NH4++3HOCl→N2+3Cl-+3H2O+5H+

当Cl2:N<5:1时，自由氯与氨氮只形成一氯胺，氯胺消毒采用这一比例范围；5:1<Cl2:N7.6:1，继续投加的氯导致自由氯浓度的提高，进而导致消毒副产物的大量生成。

应用氯胺作为消毒剂也存在一些缺点：(1) 氯胺的氧化能力较氯低，因此对病原体的灭活需要更长的接触时间；(2) 氯胺作为消毒剂生成不具有消毒效果的有机氯胺；(3) 氯胺的自身分解和衰减释放自由氨氮，氨氮可作为自养硝化细菌的底物，参与氮循环。硝化细菌利用氨氮作为能量来源并且生成亚硝酸氮，加速氯胺的衰减，使得异养菌增加。硝化细菌也可为异养菌提供食物。