1、加热灭菌
加热灭菌的原理是使菌体细胞中的蛋白质在较高的温度下发生不可逆转的变性，使得蛋白质功能丧失，继而使菌体细胞的生命代谢活动受阻而死亡。加热灭菌的方式有两种：干热灭菌；湿热灭菌。
干热灭菌
干热灭菌包括：火焰灼烧法；干热空气灭菌法。火焰灼烧法：指将物质放置于火焰上灼烧，使微生物等有机物质化为灰烬的灭菌方法。这种方法一般应用于灭菌环、接种针、镊子等小的且耐高温的器械。
干热空气灭菌法：指将物质放置于干热灭菌箱等设备中，利用热空气达到杀灭或消除热原物质的方法。有些物质不便于湿热灭菌的可以采用干热灭菌的方法，如某些干粉物质、培养皿、吸管等。干热灭菌的条件要求是温度160-180℃，2h-3h。采用生物指示剂是枯草芽孢杆菌黑色变种。湿热灭菌湿热灭菌主要是通过煮沸或热蒸汽杀死微生物。在同一温度下，湿热灭菌比干热灭菌能力更强，其原因在于蒸汽穿透力大；湿热蒸汽可以释放潜热；在湿热条件下菌体蛋白质更易凝固变性。高压蒸汽灭菌是热力灭菌最有效，应用最广的灭菌方法。单纯的加压不能灭菌，加压使水的沸点上升，提高了蒸汽的温度，从而达到灭菌的目的。当蒸汽压力上升到0.1MPa时，蒸汽温度可达121℃。在此高温下，连续20min可将微生物包括细菌芽孢全部杀死。
2、过滤除菌
过滤除菌是将带菌的液体或气体通过一个过滤装置，把真菌、细菌等微生物截留在过滤介质上，从而达到除菌的目的。有些物质如血清、维生素、糖类、蛋白质、某些毒素等由于不耐热，用加热等方法处理易变质，适宜采用此方法除去微生物，其最大优点是不破坏化学成分。滤膜孔径大小是影响过滤除菌效果的主要因素。一般细菌采用0.2μm孔径的滤膜；病毒和噬菌体过滤除菌采用0.01-0.1μm孔径的滤膜；球菌和杆菌采用0.1-1μm孔径的滤膜。
3、辐射
辐射灭菌方法主要有非（致）电离辐射和（致）电离辐射两种。
紫外线照射法：紫外线照射是非（致）电离辐射，可引起微生物细胞DNA同一链上相邻的两个胸腺嘧啶形成二聚体，减弱双链间的氢键作用，引起双链结果扭曲变形，阻碍碱基间的正常配对，从而导致微生物的变异或死亡；如果照射引起微生物细胞DNA在互补的双链间形成TT二聚体则会影响双链的解开，影响DNA复制和转录，从而致使细胞死亡。用于灭菌的紫外线其波长λ在240-280nm。由于大多数物质都有吸收紫外线的作用，因此，他仅适于物品表面的灭菌处理。
（致）电离辐射法：相对紫外线而言，（致）电离辐射具有较强穿透力，并使物质发生电离，他作用的目标也是DNA，使得DNA发生断裂、降解反应，因此妨碍DNA的复制转录，从而引起细胞死亡。常用的（致）电离辐射与γ射线，高能X射线、高能电子射线等。
4、化学试剂灭菌化学试剂灭菌是用一些化学物质杀死微生物，主要用于医疗或工业器械上。
常用的化学试剂有环氧乙烷、甲醛、β-丙酸内酯、戊二醛、过氧化氢