微波是指頻率300兆赫至300千兆赫的電磁波，在微波電磁場(chǎng)的作用下，介質(zhì)中的極性分子從原來(lái)的熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)為跟隨微波電磁場(chǎng)的交變而排列取向。例如，采用的微波頻率為2450兆赫，就會(huì)出現(xiàn)每秒24億5千萬(wàn)次交變，產(chǎn)生激烈的摩擦而生熱。在這一微觀過(guò)程中，微波能量轉(zhuǎn)化為介質(zhì)內(nèi)的熱能，使介質(zhì)溫度呈現(xiàn)為宏觀上的升高。
微波具有熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)雙重殺菌作用。微波熱效應(yīng)殺菌機(jī)理的簡(jiǎn)述是：生物細(xì)胞是由水、蛋白質(zhì)、核酸、碳水化合物、脂肪和無(wú)機(jī)物等復(fù)雜化合物構(gòu)成的一種凝聚態(tài)介質(zhì)。該介質(zhì)在強(qiáng)微波場(chǎng)的作用下，溫度升高。其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化或破壞，蛋白質(zhì)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(yīng)殺菌機(jī)理的簡(jiǎn)述是：微波作用能改變生物性排列聚合狀態(tài)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而且微波場(chǎng)感應(yīng)的離子流會(huì)影響細(xì)胞膜附近的電荷分布，導(dǎo)致膜的屏障作用受到損傷，影響NA-K泵的功能，產(chǎn)生膜功能障礙，從而干擾或破壞細(xì)胞的正常新陳代謝功能，導(dǎo)致細(xì)菌生長(zhǎng)抑制、停止或死亡。再則細(xì)胞中的核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）在微波場(chǎng)力作用下可導(dǎo)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(xì)胞的穩(wěn)定遺傳和增值。
微波殺菌、保鮮是微波熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)共同作用的結(jié)果。微波的熱效應(yīng)主要起快速升溫殺菌作用；而非熱效應(yīng)則使用微生物體內(nèi)蛋白質(zhì)和生理活性物質(zhì)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(shí)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(shí)間約為幾分鐘
