殺菌する方法には、大きく分けて、物理的な方法によるものと、化学的な方法によるものがある。
物理的な方法.
高温処理.
電磁波.
濾過滅菌.
通電殺菌.
対象に直接電界や電流を印加し、クーロン力による物理作用、電気化学反応による抗菌物質の毒性、により殺菌を行なう。
化学的な方法.
ガス滅菌.
（滅菌）エチレンオキシドやホルムアルデヒドなどのアルキル化剤の気体（ガス）や、酸化剤であるオゾンの中に、対象物を静置して滅菌する。熱に弱い器具の滅菌にエチレンオキシドが用いられる。また汚染した建物の滅菌にホルムアルデヒドガス（ホルマリン燻蒸）が用いられる。ただし使用するガスは人体に有害なものが多いので、対象物へのガスの残留や、処理終了後の排気には注意を要する。
殺菌剤、殺菌消毒薬.
これらは通常、液体あるいは水溶液として消毒の目的で用いられることが多い。ただし、重金属化合物や一部の殺菌剤は樹脂やセラミックなどに混ぜて使うことで抗菌樹脂、抗菌セラミックなどとして用いられることがある。
この他、カテキンなどのポリフェノールや、ペパーミントやユーカリなどの植物精油、わさびやしょうがなどの香辛料にも殺菌効果が認められるものがある。
対象物による分類.
飲料用以外の水.
次亜塩素酸ナトリウムなどを添加することにより殺菌を行う。
靴.
殺菌よりも消臭、乾燥を目的とする意味合いが強い。
台所用品、調理用品.
熱湯による殺菌や、漂白剤、殺菌剤（次亜塩素酸ナトリウムが主成分）を用いることが多い。業務用では紫外線殺菌灯やオゾンも用いられる。
建築物・住宅.
主に次亜塩素酸ナトリウムやエタノールによるカビの除去を行う。
下水処理用.
下水処理水や浄水での病原菌の殺菌には塩素系殺菌が古くから用いられてきた。クリプトスポリジウムなどの新たな殺菌の必要性から、オゾン殺菌、紫外線殺菌などが検討されている。
まず、塩素消毒はほとんどの下水処理場では塩素消毒が採用されている。病原性大腸菌の消毒には有効な手段と考えられている。原虫やウイルスにおいて、塩素耐性が知られている。