一、物理方法
1、溫度
利用溫度進行滅菌、消毒或防腐，是最常用而又方便有效的方法。高溫可使微生物細胞內的蛋白質和酶類發生變性而失活，從而起滅菌作用，低溫通常起抑菌作用。
1）干熱滅菌法：
a.灼燒滅菌法：利用火焰直接把微生物燒死。此法徹底可靠，滅菌迅速，但易焚毀物品，所以使用范圍有限，只適合于接種針、環、試管口及不能用的污染物品或實驗動物的尸體等的滅菌。
b.干熱空氣滅菌法：這是實驗室中常用的一種方法，即把待滅菌的物品均勻地放入烘箱中，升溫至160°C,恒溫1小時即可。此法適用于玻璃皿、金屬用具等的滅菌。
2）濕熱滅菌法：
在同樣的溫度下，濕熱滅菌的效果比干熱滅菌好，這是因為一方面細胞內蛋白質含水量高，容易變性。另一方面高溫水蒸汽對蛋白質有高度的穿透力，從而加速蛋白質變性而迅速死亡。
a.巴氏消毒法：有些食物會因高溫破壞營養成分或影響質量，如牛奶、醬油、啤酒等，所以只能用較低的溫度來殺死其中的病原微生物，這樣既保持食物的營養和風味，又進行了消毒，保證了食品衛生。該法一般在62°C,30分鐘既可達到消毒目的。此法為法國微生物學家巴斯德首創，故名為巴氏消毒法。
b.煮沸消毒法：直接將要消毒的物品放入清水中，煮沸15分鐘，即可殺死細菌的全部營養和部分芽孢。若在清水中加入1%碳酸鈉或2%的石炭酸，則效果更好。此法適用于注射器、毛巾及解剖用具的消毒。
c.間歇滅菌法：上述兩種方法在常壓下，只能起到消毒作用，而很難做到完全無菌。若采用間歇滅菌的方法，就能殺滅物品中所有的微生物。具體做法是：將待滅菌的物品加熱至100°C,15~30分鐘，殺死其中的營養體。然后冷卻，放入37°C恒溫箱中過夜，讓殘留的芽孢萌發成營養體。第2天再重復上述步驟，三次左右，就可達到滅菌的目的。此法不需加壓滅菌鍋，適于推廣，但操作麻煩，所需時間長。
d. 加壓蒸汽滅菌法：這是發酵工業、醫療保健、食品檢測和微生物學實驗室中最常用的一種滅菌方法。它適用于各種耐熱、體積大的培養基的滅菌，也適用于玻璃器皿、工作服等物品的滅菌。
加壓蒸汽滅菌是把待滅菌的物品放在一個可密閉的加壓蒸汽滅菌鍋中進行的，以大量蒸汽使其中壓力升高。由于蒸汽壓的上升，水的沸點也隨之提高。在蒸汽壓達到1.055公斤/厘米2時，加壓蒸汽滅菌鍋內的溫度可達到121°C.在這種情況下，微生物（包括芽孢）在15~20分鐘便會被殺死，而達到滅菌目的。如滅菌的對象是砂土、石蠟油等面積大、含菌多、傳熱差的物品，則應適當延長滅菌時間。
在加壓蒸汽滅菌中，要引起注意的一個問題是，在恒壓之前，一定要排盡滅菌鍋中的冷空氣，否則表上的蒸汽壓與蒸汽溫度之間不具對應關系，這樣會大大降低滅菌效果。
3）影響滅菌的因素
a.不同的微生物或同種微生物的不同菌齡對高溫的敏感性不同。多數微生物的營養體和病毒在50~65°C,10分鐘就會被殺死；但各種孢子、特別是芽孢最能抗熱，其中抗熱性最強的是嗜熱脂肪芽孢桿菌，要在121°C,12分鐘才被殺死。對同種微生物來講，幼齡菌比老齡菌對熱更敏感。
b.微生物的數量多少顯然會影響滅菌的效果，數量越多，熱死時間越長。
c.培養基的成分與組成也會影響滅菌效果。一般地講，蛋白質、糖或脂肪存在，則提高抗熱性，pH在7附近，抗熱性最強，偏向兩極，則抗熱能力下降，而不同的鹽類可能對滅菌產生不同的影響；固體培養基要比液體培養基滅菌時間長。
4）滅菌對培養基成分的影響
a.pH值普遍下降。
b.產生混濁或沉淀，這主要是由于一些離子發生化學反應而產生混濁或沉淀。例如Ca+2與PO4-3化合，就會產生磷酸鈣沉淀。
c.不少培養基顏色加深。
d.體積和濃度有所變化。
e.營養成分有時受到破壞。
2、輻射
利用輻射進行滅菌消毒，可以避免高溫滅菌或化學藥劑消毒的缺點，所以應用越來越廣，目前主要應用在以下幾個方面：
1）接種室、手術室、食品、藥物包裝室常應用紫外線殺菌。
2）應用β射線作食品表面殺菌，γ射線用于食品內部殺菌。經輻射后的食品，因大量微生物被殺滅，再用冷凍保藏，可使保存期延長。
3、過濾
采用機械方法，設計一種濾孔比細菌還小的篩子，做成各種過濾器。通過過濾，只讓液體培養基從篩子中流下，而把各種微生物菌體留在篩子上面，從而達到除菌的目的。這種滅菌方法適用于一些對熱不穩定的體積小的液體培養基的滅菌以及氣體的滅菌。它的最大優點是不破壞培養基中各種物質的化學成分。但是比細菌還小的病毒仍然能留在液體培養基內，有時會給實驗帶來一定的麻煩。
二、化學方法
一般化學藥劑無法殺死所有的微生物，而只能殺死其中的病原微生物，所以是起消毒劑的作用，而不是滅菌劑。
能迅速殺滅病原微生物的藥物，稱為消毒劑。能抑制或阻止微生物生長繁殖的藥物，稱為防腐劑。但是一種化學藥物是殺菌還是抑菌，常不易嚴格區分。消毒劑在低濃度時也能殺菌（如1:1000硫柳汞）。由于消毒防腐劑沒有選擇性，因此對一切活細胞都有毒性，不僅能殺死或抑制病原微生物，而且對人體組織細胞也有損傷作用，所以只能用于體表、器械、排泄物和周圍環境的消毒。常用的化學消毒劑有：石碳酸、來蘇水（甲醛溶液）、氯化汞、碘酒、酒精等。