在干热状态下，由于热穿透力较差，微生物的耐热性较强，必须长时间受高温的作用才能达到灭菌的目的。因此，干热空气灭菌法采用的温度一般比湿热灭菌法高。为了保证灭菌效果，一般规定：135-140摄氏度灭菌3-5h；160-170摄氏度灭菌2-4h；180-200摄氏度灭菌0.5-1h。
①焚烧：用火焚烧是一种彻底的灭菌方法，破坏性大，仅适用于废弃物品或动物尸体等；
②烧灼：直接用火焰灭菌，适用于实验室的金属器械（镊、剪、接种环等）、玻璃试管口和瓶口等的灭菌；
③干烤：在干烤箱（hot air sterilizer）内进行，加热至160℃～170℃维持2小时，可杀灭包括芽胞在内的所有微生物。适用于耐高温的玻璃器皿、瓷器、玻质注射器等；
④红外线（infrared）：是波长为770nm～1000μm的电磁波，以1μm～10μm波长的热效应最强。红外线的热效应只能在照射到的表面产生，不能使物体均匀加热，常用于碗、筷等食具的灭菌；
⑤微波（microwave）：波长为1mm～1000mm的电磁波统称为微波，可穿透玻璃、塑料薄膜与陶瓷等物质，但不能穿透金属表面。微波炉的热效应分布不均匀，灭菌效果不可靠，用于非金属器械及食具消毒。
干热灭菌法是在干燥环境下用高温杀死细菌和细菌芽胞的技术。用于不能耐受湿热蒸气、不能用高压蒸汽灭菌的物品，如必须保持干燥的化学物品，有刃器械如刀、剪之类，无水的油剂、油膏、甘油等。干热灭菌法所需温度较高，时间较长。干热最适用于玻璃器皿的灭菌，尤其是玻璃注射器等。
在干热灭菌过程中，被灭菌物品上的细菌主要通过提高温度使细胞成份产生非特异性氧化而被破坏(细胞固有的水份也起了重要作用)，高温干热可使微生物的酶受热变性，细胞内的核糖核酸破坏以及细胞膜受损伤而死亡。细胞被破坏的过程是可预测的和可靠的。
干热灭菌是同时利用热传递的三种方式(即对流、传导和辐射)来处理被灭菌物。
对流传热是指流体宏观运动而引起的热量传递过程，流体的宏观运动可以是由温差引起的自然对流，也可以是人为造成的强制流动。对流传热仅能发生在流体中，运动着的流体起了载热作用。干热灭菌的对流给热是流体在流过固体或液体表面时与该表面所发生的热量交换。它是对流与导热联合作用的结果。干热灭菌机利用对流给热的方法提高被灭菌物品的温度。
在灭菌机中，通过加热元件以对流的方式将空气加热。由于被灭菌物品的温度比热空气温度低，加热后的空气将热能又转移到被灭菌物品中，完成了热量的传递，达到灭菌的目的。因为空气比热容较低，而被灭菌物品温度上升的快慢与各种物品的比热容有关，故干热灭菌中对流作用只可能以较低的速度交换热量。
