利用溫度進行滅菌、消毒或防腐，是最常用而又方便有效的方法。高溫可使微生物細胞內的蛋白質和酶類發生變性而失活，從而起滅菌作用，低溫通常起抑菌作用。
一、干熱滅菌法
a.灼燒滅菌法
利用火焰直接把微生物燒死。此法徹底可靠，滅菌迅速，但易焚毀物品，所以使用范圍有限，只適合于接種針、環、試管口及不能用的污染物品或實驗動物的尸體等的滅菌。
b.干熱空氣滅菌法
這是實驗室中常用的一種方法，即把待滅菌的物品均勻地放入干燥箱中，升溫至160°C,恒溫1小時即可。此法適用于玻璃皿、金屬用具等的滅菌。
二、濕熱滅菌法
在同樣的溫度下，濕熱滅菌的效果比干熱滅菌好，這是因為一方面細胞內蛋白質含水量高，容易變性。另一方面高溫水蒸汽對蛋白質有高度的穿透力，從而加速蛋白質變性而迅速死亡。
巴氏消毒法
有些食物會因高溫破壞營養成分或影響質量，如牛奶、醬油、啤酒等，所以只能用較低的溫度來殺死其中的病原微生物，這樣既保持食物的營養和風味，又進行了消毒，保證了食品衛生。該法一般在62°C,30分鐘既可達到消毒目的。此法為法國微生物學家巴斯德首創，故名為巴氏消毒法。
b.煮沸消毒法
直接將要消毒的物品放入清水中，煮沸15分鐘，即可殺死細菌的全部營養和部分芽孢。若在清水中加入1%碳酸鈉或2%的石炭酸，則效果更好。此法適用于注射器、毛巾及解剖用具的消毒。
c.間歇滅菌法
上述兩種方法在常壓下，只能起到消毒作用，而很難做到完全無菌。若采用間歇滅菌的方法，就能殺滅物品中所有的微生物。具體做法是：將待滅菌的物品加熱至100°C,15~30分鐘，殺死其中的營養體。然后冷卻，放入37°C恒溫培養箱中過夜，讓殘留的芽孢萌發成營養體。第2天再重復上述步驟，三次左右，就可達到滅菌的目的。此法不需加壓滅菌鍋，適于推廣，但操作麻煩，所需時間長。
d.加壓蒸汽滅菌法
這是發酵工業、醫療保健、食品檢測和微生物學實驗室中最常用的一種滅菌方法。它適用于各種耐熱、體積大的培養基的滅菌，也適用于玻璃器皿、工作服等物品的滅菌。
加壓蒸汽滅菌是把待滅菌的物品放在一個可密閉的加壓蒸汽滅菌鍋中進行的，以大量蒸汽使其中壓力升高。由于蒸汽壓的上升，水的沸點也隨之提高。在蒸汽壓達到1.055公斤/厘米2時，加壓蒸汽滅菌鍋內的溫度可達到121°C.在這種情況下，微生物（包括芽孢）在15~20分鐘便會被殺死，而達到滅菌目的。如滅菌的對象是砂土、石蠟油等面積大、含菌多、傳熱差的物品，則應適當延長滅菌時間。
在加壓蒸汽滅菌中，要引起注意的一個問題是，在恒壓之前，一定要排盡滅菌鍋中的冷空氣，否則表上的蒸汽壓與蒸汽溫度之間不具對應關系，這樣會大大降低滅菌效果。
