消毒灭菌方法主要分为物理方法和化学方法两大类。

物理消毒灭菌法包括热力灭菌法、辐射杀菌法、滤过除菌法等。热力灭菌法又可分为干热灭菌和湿热灭菌。干热灭菌常见的有焚烧，适用于废弃物品或动物尸体等；烧灼是直接用火焰灭菌，用于接种环、试管口等的灭菌；干烤则是利用干烤箱，一般在160 - 170℃维持2小时，可杀灭包括芽孢在内的所有微生物，常用于玻璃器皿、瓷器等的灭菌。湿热灭菌法中，巴氏消毒法是用较低温度杀灭液体中的病原菌或特定微生物，同时保持物品中不耐热成分不被破坏，如牛奶、酒类的消毒；煮沸法是将水煮沸至100℃，持续5 - 10分钟可杀灭细菌繁殖体，常用于餐具、注射器等的消毒；流通蒸汽消毒法是利用100℃左右的水蒸气进行消毒，通常15 - 30分钟可杀灭细菌繁殖体；间歇蒸汽灭菌法可在较低温度下杀灭芽孢，适用于一些不耐高温的含糖、牛奶等培养基的灭菌；高压蒸汽灭菌法是最有效的灭菌方法，在103.4kPa蒸汽压下，温度达121.3℃，维持15 - 20分钟，可杀灭包括芽孢在内的所有微生物，常用于手术器械、培养基等的灭菌。辐射杀菌法包括紫外线、电离辐射等，紫外线可使细菌DNA链上相邻的嘧啶碱基形成二聚体，干扰DNA复制，常用于空气、物体表面的消毒；电离辐射常用于一次性医用塑料制品的灭菌。滤过除菌法是用物理阻留的方法将液体或空气中的细菌除去，达到无菌目的，主要用于一些不耐高温灭菌的血清、毒素、抗生素等的除菌。

化学消毒灭菌法是使用化学消毒剂进行消毒灭菌。根据消毒剂的杀菌能力可分为高效消毒剂、中效消毒剂和低效消毒剂。高效消毒剂能杀灭包括芽孢在内的所有微生物，如过氧乙酸、戊二醛、甲醛、含氯消毒剂等，常用于物品表面、皮肤、医疗器械等的消毒；中效消毒剂能杀灭除芽孢以外的各种微生物，如乙醇、碘伏等，常用于皮肤、黏膜的消毒；低效消毒剂只能杀灭细菌繁殖体、部分真菌和亲脂病毒，如苯扎溴铵、氯己定等，常用于皮肤、黏膜