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细菌本质是由水、蛋白质、碳水化合物、脂肪和无机物等复杂化合物构成的一种凝聚介质。其中水是生物细胞的主要成份，含量在75-85%，因为细菌的各种生理活动都有水参与才能进行，而细菌的生长繁殖过程，对各种营养物的吸收是通过细胞膜质的扩散和渗透吸收来完成的。在一定强度微波场的作用下，食品中的虫类和菌体也会因分子极化分离，同时吸收微波能升温加热。由于它们是凝聚态介质，分子间的强作用力加剧了微波能向热能的能态转化，从而使体内蛋白质同时受到无极性热运动和极性转动两方面的作用，使其空间结构变化或破坏而使其蛋白质变性。蛋白质变性后，其溶解度、粘度、膨胀性、渗透性、稳定性都会发生明显变化，而失去生物活性。
微波的非热效应在灭菌中起到了超过常规物理灭菌方式的特殊作用，是造成细菌死亡重要原因。微波杀菌、保鲜是微波热效应和非热效应共同作用的结果。微波的热效应主要起升温杀菌作用；而非热效应则使微生物体内蛋白质和生理活性物质发生变异，致使其丧失细胞活力直至死亡，从而达到灭菌效果。湖北敏锐微波杀菌设备温度低于常规方法，一般情况下，常规方法杀菌温度要120℃-130℃,时间约1小时，而微波杀菌温度仅要70℃-90℃,时间约90-180秒。
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