高溫對細菌有明顯的致死作用。熱力滅菌主要是利用高溫使菌體變性或凝固，酶失去活性，而使細菌死亡。但是，更細微的變化已發生于細菌凝固之前。有人認為DNA單螺旋的斷裂可能是主要的致死因素。細菌蛋白質、核酸等化學結構是由氫鍵連接的，而氫鍵是較弱的化學鍵，當菌體受熱時，氫鍵遭到破壞，蛋白質、核酸、酶等結構也隨之被破壞，失去其生物學活性，與細菌致死有關。此外，高溫亦可導致胞膜功能損傷而使小分子物質以及降解的核糖體漏出。干熱的致死作用與濕熱不盡相同，一般屬于蛋白變性、氧化作用受損和電解質水平增高的毒力效應。
熱力滅菌時最可靠而普遍應用的滅菌法，包括濕熱滅菌和干熱滅菌法。