氧化性滅菌劑：顧名思義，就是通過氧化作用殺滅細菌，通常是作用于細菌的蛋白質外殼，使其變性，從而導致細胞的死亡。常見的氧化性滅菌劑，高錳酸鉀、過氧化氫、次氯酸鈉、氯氣、臭氧等。
非氧化性滅菌劑：通常滲透到細菌內，通過絡合作用破環細菌蛋白質特別是呼吸酶的結構，抑制細菌內的正常新陳代謝，最終導致細菌的死亡；或本身和水解產物均具有毒性，直接殺滅細菌。
氧化性滅菌劑可以使蛋白質變性，而細菌的外殼通常就是一層蛋白質，蛋白質變性后將導致細菌的死亡.
非氧化性滅菌劑又分為離子型和非離子型。
非離子型滅菌劑主要是靠滲透到細菌體內或者在水中水解后與細菌的某些組分形成絡合物沉淀來達到殺滅或抑制細菌的目的。主要有：醛類，如甲醛、戊二醛；氯代酚類及其衍生物：有機錫化合物；異噻唑啉酮類等
根據滅菌劑在水中帶電的正負性。離子型滅菌劑大致可分為陽離子型滅菌劑、兩性離子滅菌劑和陰離子型滅菌劑。
季銨鹽作為最普通和最有效的陽離子滅菌劑之一，由于其疏水基團含有水溶性基團，提高了季胺鹽在水中的分散度，增加了表面活性，加強了滅菌劑在細菌體內的吸附作用，阻止了細菌的呼吸和糖酵解作用。季胺鹽也能使蛋白質變性，使氯和磷化合物從細胞內滲出而導致細胞死亡。
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