微波是指頻率300兆赫至300千兆赫的電磁波，在微波電磁場的作用下，介質中的極性分子從原來的熱運動狀態(tài)轉為跟隨微波電磁場的交變而排列取向。例如，采用的微波頻率為2450兆赫，就會出現(xiàn)每秒24億5千萬次交變，產生激烈的摩擦而生熱。在這一微觀過程中，微波能量轉化為介質內的熱能，使介質溫度呈現(xiàn)為宏觀上的升高。
   微波具有熱效應和非熱效應雙重殺菌作用。微波熱效應殺菌機理的簡述是：生物細胞是由水、蛋白質、核酸、碳水化合物、脂肪和無機物等復雜化合物構成的一種凝聚態(tài)介質。該介質在強微波場的作用下，溫度升高。其空間結構發(fā)生變化或破壞，蛋白質變性，影響其溶解度、粘度、膨脹性、穩(wěn)定性，從而失去生物活性。
   微波非熱效應殺菌機理的簡述是：微波作用能改變生物性排列聚合狀態(tài)及其運動規(guī)律，而且微波場感應的離子流會影響細胞膜附近的電荷分布，導致膜的屏障作用受到損傷，影響NA-K泵的功能，產生膜功能障礙，從而干擾或破壞細胞的正常新陳代謝功能，導致細菌生長抑制、停止或死亡。再則細胞中的核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）在微波場力作用下可導致氫鍵的松弛、斷裂或重組。誘發(fā)基因突變或染色體畸變，從而影響其生物活性的改變、延緩或中斷細胞的穩(wěn)定遺傳和增值。

微波殺菌、保鮮是微波熱效應和非熱效應共同作用的結果。微波的熱效應主要起快速升溫殺菌作用；而非熱效應則使用微生物體內蛋白質和生理活性物質發(fā)生變異，而喪失活力或死亡。因此，微波殺菌溫度低于常規(guī)方法，一般比較，常規(guī)方法殺菌溫度要在100攝氏度以上，時間要在十幾分鐘至幾十分鐘，而微波殺菌溫度僅在70-90攝氏度，時間約為幾分鐘