高温杀菌主要是构成细菌的蛋白质受热变性，失去了生物活性。生物体就像一台机器，蛋白质就像机器里的零件，每个零件都有专门的功能，零件坏了，机器就无法运转，生物体就死亡了。
通常情况下，生物体中的每一种蛋白质都以非常复杂的方式折叠成特定的形状，只有保持这个形状，蛋白质才能发挥它的功能。就好像机器里的弹簧必须是螺旋形才有用，如果变成一条铁丝，弹簧就报废了。当蛋白质受到高温的时候，折叠会被解开，变成一长条，而且再也不能自动折叠回原状了。这样一来，蛋白质就无法发挥它应有的作用，失去了生物活性，这就叫蛋白质变性。
