在乾熱狀態下，由於熱穿透力較差，微生物的耐熱性較強，必須長時間受高温的作用才能達到滅菌的目的。因此，乾熱空氣滅菌法採用的温度一般比濕熱滅菌法高。為了保證滅菌效果，一般規定：135-140攝氏度滅菌3-5h；160-170攝氏度滅菌2-4h；180-200攝氏度滅菌0.5-1h。
①焚燒：用火焚燒是一種徹底的滅菌方法，破壞性大，僅適用於廢棄物品或動物屍體等；
②燒灼：直接用火焰滅菌，適用於實驗室的金屬器械（鑷、剪、接種環等）、玻璃試管口和瓶口等的滅菌；
③幹烤：在幹烤箱（hot air sterilizer）內進行，加熱至160℃～170℃維持2小時，可殺滅包括芽胞在內的所有微生物。適用於耐高温的玻璃器皿、瓷器、玻質注射器等；
④紅外線（infrared）：是波長為770nm～1000μm的電磁波，以1μm～10μm波長的熱效應最強。紅外線的熱效應只能在照射到的表面產生，不能使物體均勻加熱，常用於碗、筷等食具的滅菌；
⑤微波（microwave）：波長為1mm～1000mm的電磁波統稱為微波，可穿透玻璃、塑料薄膜與陶瓷等物質，但不能穿透金屬表面。微波爐的熱效應分佈不均勻，滅菌效果不可靠，用於非金屬器械及食具消毒。
乾熱滅菌法是在乾燥環境下用高温殺死細菌和細菌芽胞的技術。用於不能耐受濕熱蒸氣、不能用高壓蒸汽滅菌的物品，如必須保持乾燥的化學物品，有刃器械如刀、剪之類，無水的油劑、油膏、甘油等。乾熱滅菌法所需温度較高，時間較長。乾熱最適用於玻璃器皿的滅菌，尤其是玻璃注射器等。
在乾熱滅菌過程中，被滅菌物品上的細菌主要通過提高温度使細胞成份產生非特異性氧化而被破壞(細胞固有的水份也起了重要作用)，高温乾熱可使微生物的酶受熱變性，細胞內的核糖核酸破壞以及細胞膜受損傷而死亡。細胞被破壞的過程是可預測的和可靠的。
乾熱滅菌是同時利用熱傳遞的三種方式(即對流、傳導和輻射)來處理被滅菌物。
對流傳熱是指流體宏觀運動而引起的熱量傳遞過程，流體的宏觀運動可以是由温差引起的自然對流，也可以是人為造成的強制流動。對流傳熱僅能發生在流體中，運動着的流體起了載熱作用。乾熱滅菌的對流給熱是流體在流過固體或液體表面時與該表面所發生的熱量交換。它是對流與導熱聯合作用的結果。乾熱滅菌機利用對流給熱的方法提高被滅菌物品的温度。
在滅菌機中，通過加熱元件以對流的方式將空氣加熱。由於被滅菌物品的温度比熱空氣温度低，加熱後的空氣將熱能又轉移到被滅菌物品中，完成了熱量的傳遞，達到滅菌的目的。因為空氣比熱容較低，而被滅菌物品温度上升的快慢與各種物品的比熱容有關，故乾熱滅菌中對流作用只可能以較低的速度交換熱量。
