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在一定温度范围内，温度越低，细菌繁殖越慢；温度越高，繁殖越快。但温度太高，细菌就会死亡。不同的细菌有不同的适生长温度和耐热、耐冷能力。巴氏灭菌其实就是利用病原体不是很耐热的特点，用适当的温度和保温时间处理，将其全部消灭。但经巴氏灭菌后，仍保存小部分无害或有益、较耐热的细菌或细菌芽孢，因此巴氏灭菌牛奶要在4℃左右的温度下保存，且只能保存3-10天，极限16天。

目前国际上通用的巴氏灭菌法主要有两种：一种是将牛奶加热到62-65℃，保持30分钟。这种方法目前在广东较少使用。采用这一方法，可消灭牛奶中各种生长型致病菌，灭菌效率可达97.3%-99.9%，经灭菌后残留的只是部分嗜热菌及耐热性菌以及芽孢等，但这些细菌占多数的是乳酸菌，乳酸菌不但对人无害反而有益健康。第二种方法将牛奶加热到75-90℃，保温15-16秒，其灭菌时间更短，工作效率更高。但灭菌的基本原则是，能将病原菌消灭即可，温度太高反而会有较多的营养损失。注意，巴氏灭菌法并不能消灭结核杆菌。
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