微波對細菌的熱效應是使蛋白質變化，使細菌失去營養，繁殖和生存的條件而死亡。微波對細菌的生物效應是微波電場改變細胞斷面的電位分布，影響細胞周圍電子和離子濃度，從而改變細胞的通透性能，細菌因此營養不良，不能正常新陳代謝，細胞結構功能紊亂，生長發育受到而死亡。

常規熱力殺菌是通過熱傳導，對流或輻射等方式將熱量從食品表面傳至內部，要達到殺菌溫度，往往需要較長時間。微波殺菌是微波能與食品及其細菌等微生物直接相互作用，熱效應與非熱效應共同作用，達到快速升溫殺菌目的，處理時間大大縮短，各種物料的殺菌作用一般在3-5分鐘。

常規熱力殺菌是從物料表面開始，然而通過熱傳導至內部，存在內外溫差。為了保持食品風味，縮短處理時間。往往食品內部沒有達到足夠溫度而影響殺菌效果。由于微波肯有穿透作用，對食品進行整體處理時，表面和內部同時受到作用，所以消毒殺菌均勻。