殺菌的原理是在一定溫度范圍內，溫度越低，細菌繁殖越慢；溫度越高，繁殖越快。但溫度太高，細菌就會死亡。不同的細菌有不同的生長溫度和耐熱、耐冷能力。巴氏消毒其實就是利用病原體不是很耐熱的特點，用適當的溫度和保溫時間處理，將其全部殺滅。但經巴氏消毒后，仍保留了小部分無害或有益、較耐熱的細菌或細菌芽孢，

殺菌方法
當今使用的巴氏殺菌程序種類繁多。“低溫長時間"(LTLT)處理是一個間歇過程，如今只被小型乳品廠用來生產一些奶酪制品。“高溫短時間"(HTST)處理是一個“流動"過程，通常在板式熱交換器中進行，如今被廣泛應用于飲用牛奶的生產。通過該方式獲得的產品不是無菌的，即仍含有微生物，且在儲存和處理的過程中需要冷藏。“快速巴氏殺菌"主要應用于生產酸奶乳制品。目前國際上通用的巴氏高溫消毒法主要有兩種：
一種是將牛奶加熱到62~65℃，保持30分鐘。采用這一方法，可殺死牛奶中各種生長型致病菌，滅菌效率可達97.3%~99.9%，經消毒后殘留的只是部分嗜熱菌及耐熱性菌以及芽孢等，但這些細菌多數是乳酸菌，乳酸菌不但對人無害反而有益健康。
第二種方法將牛奶加熱到75~90℃，保溫15~16秒，其殺菌時間更短，工作效率更高。但殺菌的基本原則是，能將病原菌殺死即可，溫度太高反而會有較多的營養損失。

工藝流程
巴氏殺菌機是是將溫度控制儀設定好PU值給轉化為各溫區水槽的實際控制溫度的曲線，在通過對于溫度的檢測精確的控制各溫區的溫度的變化。主傳動電機帶動上下兩層的輸瓶鏈網將物料一次的經過三個溫區的逐級的升溫預熱，和兩個溫區的殺菌以及三個溫區的逐級的降溫和冷卻的過程。