医用干热灭菌箱是利用高温对细菌的明显的致死作用，使微生物氧化从而达到杀菌目的的方法。因此，干热灭菌需要较高的温度条件（160～320℃的热空气），主要机理是靠高温氧化作用，同时微生物细胞缺水、干燥。代谢酶无活力，内源性分解代谢停止，蛋白质变性，导致微生物死亡的物理原理来达到灭菌的目的。
医用干热灭菌箱是通过加热灭菌腔体内的热空气并用强制方式使其对流。随着热空气将水分逐渐带走，附着在待灭菌物品上的细菌脱水干燥或大分子变性从而达到灭菌的目的。因此干热灭菌时相对湿度可以达到1％以下。
高温高压灭菌一般是压力蒸汽灭菌器，工作原理就是通过高温高压状态下的水蒸汽及其释放的大量的潜热对有细菌的菌体物质进行灭菌处理。微生物收到热力作用时，蛋白质分子运动加速，相互撞击，使连接肽链的蛋白质断裂，蛋白分子有规律的紧密结构变为无序散乱结构，大量的疏水基暴露在分子表面，并相互结合成较大的聚合体而凝固沉淀，微生物的酶和结构蛋白倍破坏，从而死亡。
压力蒸汽灭局能够杀灭细菌繁殖体和细菌芽孢在内的所有微生物。当所产生的蒸汽与有菌的物品进行充分接触的时候，可以通过凝结成水进而释放出大量的潜热使温度能够迅速得到提升，然后能够达到灭菌和使灭菌效果加快的目的。
1g水由0℃加热至100℃，需热量为100kal，而1g100℃的沸水再加热，使之变成常压蒸汽，则需热量为539kal，这539kal热量在水变成蒸汽后，就潜伏在蒸汽内，当热的蒸汽遇到冷的灭菌物品时即冷凝成水，放出全部潜伏热，使被灭菌的物品温度迅速升高。
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