Sterilizasyonun amacı, başlangıçtaki mikroorganizmaların veya diğer potansiyel patojenlerin azaltılmasıdır. Sterilizasyona yönelik ilk adımlardan biri, Nicolas Appert tarafından gerçekleştirildi. Nicolas Appert, sıcaklığın uygun bir süre zarfında tamamen uygulanmasının gıdaların ve çeşitli sıvıların çürümesini yavaşlattığını ve onları normalden daha uzun süre güvenli bir şekilde tüketildiğini keşfetti. Gıdaların konserve edilmesi aynı ilkenin bir uzantısıdır ve gıda kaynaklı hastalıkların (gıda zehirlenmesi) azaltılmasına yardımcı olmuştur. 

Sağlık kuruluşlarında kullanılan çoğu tıbbi ve cerrahi cihazlar, buharlı sterilizasyona gidebilecek malzemeden yapılmıştır. Genel olarak, vücudun aseptik bir bölümüne giren (kan dolaşımı gibi veya cilde nüfuz eden) cerrahi aletler ve ilaçlar sterildir. Bu tür aletlere örnek olarak, neşter, hipodermik iğne ve suni kalp pili kullanılır. Bu, parenteral farmasötik ürünlerin üretiminde de gereklidir. Sağlık kuruluşlarında kullanılan çoğu tıbbi ve cerrahi cihazlar, buharlı sterilizasyona gidebilecek malzemeden yapılmıştır.

Güneş Sistemi organlarının Dünya üzerindeki biyolojik materyalden bulaşmasını korumak için sıkı uluslararası kurallar vardır. Standartlar, görev türüne ve hedefe bağlı olarak değişir; Bir gezegenin yaşanabilir olduğu düşünülürse, şartlar da o kadar katı olur. Uzay aracında kullanılan araçların birçoğu, aşırı yüksek sıcaklıklara dayanamayacağından, tolere edildiği gibi, en az 120 ° C'ye ısıtma, kimyasal sterilizasyon, oksitlenme, ultraviyole ve ışınlama gibi aşırı sıcaklık gerektirmeyen teknikler kullanılmaktadır. 

İlk sterilizasyon yöntemi kuru sicaktir ve nemli ısı sterilizasyonundan daha uzun süreci gerektirir. Kuru ısınma yoluyla mikroorganizmaların tahrip edilmesi kademeli bir fenomendir. Ölüm sıcaklıklarına daha uzun süre maruz kalırsa, öldürülen mikroorganizmaların sayısı artar. Sıcak havanın zorla havalandırılması, ısının bir organizmaya transfer edilme oranını arttırmak ve steriliteye ulaşmak için gereken süreyi ve sıcaklığı düşürmek için kullanılabilir. Yüksek sıcaklıklarda, organizmaları öldürmek için daha kısa pozlama süreleri gereklidir. Bu, gıda kaynaklı hasarları azaltabilir.

Yakma, atık maddelerde bulunan organik maddelerin yakılmasını içeren atık işleme yöntemidir. Bu yöntem ayrıca herhangi bir organizmayı kül haline getirir. Tıbbi ve diğer biyolojik tehlikeli atıkları tehlikeli olmayan atıklar olmadan atmadan önce sterilize etmek için kullanılır. Bakteri yakma tesisleri, bir aşılama iliği veya tel üzerinde olabilecek mikro organizmaları yakmak ve öldürmek için kullanılan mini fırınlardır. 

Cam boncuk sterilizatörleri cam boncukları 250 ° C'ye ısıtarak çalışır. Aletler daha sonra, fiziksel olarak kirleticileri yüzeylerinden kazıyorken nesneyi ısıtan bu cam boncuklara batırılır. Cam boncuk sterilizatörleri bir zamanlar dişhekimliği ofislerinde ve biyolojik laboratuarlarda kullanılan yaygın bir sterilizasyon yöntemiydi ancak ABD Gıda ve İlaç Kurumu (FDA) ve Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri (CDC) tarafından onaylanmamıştır. 

Kimyasallar ayrıca sterilizasyon için de kullanılır. Isıtma, bulaşabilen tüm maddelerin atılması için güvenilir bir yol sağlar, ancak biyolojik malzemeler, fiber optikler, elektronik malzemeler ve birçok plastik gibi ısıya duyarlı malzemelere zarar vermesi her zaman uygun değildir. Bu durumlarda, gazlar veya sıvı formdaki kimyasallar steril olarak kullanılabilir. Gaz ve sıvı kimyasal sterilantların kullanımı ısı hasarı problemini ortadan kaldırırken kullanıcıların sterilize edilecek ürünün kullanılan steril ile kimyasal olarak uyumlu olmasını sağlamaları gerekir. Buna ek olarak, kimyasal sterilizatörlerin kullanımı, işyeri güvenliği için yeni zorluklar ortaya çıkarmaktadır; kimyasalların steril olarak etkili olmasını sağlayan özellikler genellikle onları insanlara zararlı hale getirir.

Etilen oksit (EO, EtO) gaz muamelesi maddelerin çok çeşitli olması nedeniyle maddeleri sterilize etmek, pastörize etmek veya dezenfekte etmek için kullanılan yaygın yöntemlerden biridir. Aynı zamanda, ışınım (gama, elektron ışını, X ışını), ısı (nemli veya kuru) veya diğer kimyasal maddeler gibi diğer yöntemlerle işlenmeye karşı hassas olan maddelerin işlenmesi için kullanılır. Etilen oksit tedavisi, toplam sterilizasyonların yaklaşık% 70'inde ve tek kullanımlık tıbbi cihazların% 50'sinde kullanılan en yaygın sterilizasyon yöntemidir.

Azot dioksit (NO2) gazı, yaygın bakteriler, virüsler ve sporlar da dahil olmak üzere geniş bir yelpazede mikroorganizmalara karşı etkili ve hızlı bir sterilanttır. NO2 gazının benzersiz fiziksel özellikleri oda sıcaklığında ve ortam basıncında kapalı ortamlarda steril dispersiyona izin verir. Ölümsüzlük mekanizması, NO2'yi emdiği için maruz bırakılan organizmayı öldüren fosfat omurgasının nitrasyonu yoluyla spor ana maddesindeki DNA'nın bozulmasıdır. Bu bozulma, gazın çok düşük konsantrasyonlarında bile meydana gelir. NO2, deniz seviyesinde 21 ° C'lik bir kaynama noktasına sahiptir ve çevre sıcaklığında nispeten yüksek doymuş buhar basıncı ile sonuçlanır. Bu nedenle, sıvı NO2 steril gaz için uygun bir kaynak olarak kullanılabilir. Sıvı N02 genellikle dimer, dinitrojen tetroksit (N2O4) adı ile anılır. Buna ek olarak, gerekli olan düşük konsantrasyon seviyesi, yüksek buhar basıncı ile birleştiğinde, sterilize edilen cihazlarda herhangi bir yoğunlaşma oluşmamasını sağlar. Bu, sterilizasyon döngüsünün hemen sonrasında cihazların havalanmasına ihtiyaç duyulmadığı anlamına gelir. NO2 ayrıca diğer steril gazlara göre daha aşındırıcıdır ve çoğu tıbbi malzeme ve yapıştırıcılarla uyumludur. 

Ozon, endüstriyel ortamlarda su ve havayı sterilize etmek için ve yüzeyler için bir dezenfektan olarak kullanılır. Çoğu organik maddeyi oksitleyebilme avantajına sahiptir. Öte yandan, yerinde üretilmesi gereken toksik ve kararsız bir gazdır, bu nedenle birçok yerde kullanılmak pratik değildir.

Glutaraldehit ve formaldehit, Daldırma süresinin yeterince uzun olması koşuluyla glutaraldehit ve formaldehit solüsyonları (sabitleyici olarak da kullanılır) sıvı sterilizasyon maddeleri olarak kabul edilir. Net bir sıvıda tüm sporları öldürmek için glutaraldehid ile 22 saat, hatta formaldehitle daha uzun sürebilir. Katı parçacıkların varlığı, gerekli süreyi uzatabilir veya tedaviyi etkisiz hale getirebilir. Sabitleştiricinin nüfuz etmesi için gereken süre nedeniyle doku bloklarının sterilizasyonu daha uzun sürebilir. Glutaraldehit ve formaldehit uçucudır ve hem cilt teması hem de solunum yoluyla zehirlidir. Glutaraldehit'in raf ömrü kısa ve pahalıdır. Formaldehit, polimerizasyonunu engellemek için bazı metanol ilave edildiğinde daha ucuzdur ve daha uzun bir raf ömrüne sahiptir.

Radyasyon sterilizasyonu, Sterilizasyon, elektron ışınları, X ışınları, gama ışınları veya atom altı parçacıklar tarafından ışınım gibi elektromanyetik ışınım kullanılarak gerçekleştirilebilir. Elektromanyetik veya partikül ışınım, atomları veya molekülleri (iyonize radyasyonu) iyonize edecek kadar enerjik olabilir veya daha enerjik (iyonize olmayan radyasyon) daha az enerjik olabilir.

İyonlanmayan radyasyon sterilizasyonu, Ultraviyole ışık ışınlaması (UV, mikrop öldürücü bir lamba ile), yüzeylerin ve bazı saydam nesnelerin sterilizasyonu için kullanışlıdır. Görünür ışığa karşı saydam olan birçok nesne UV'yi emer. UV ışınlaması biyolojik güvenlik dolaplarının iç kısımlarını sterilize etmek için rutin olarak kullanılır, ancak kirli alanlar da dahil olmak üzere gölgeli alanlarda etkisizdir (uzun radyasyon sonrasında polimerize olabilir, böylece çıkarılması çok zor olur). Aynı zamanda, uzun süre maruz kalırsa, polistren köpük gibi bazı plastiklere zarar verir.