巴氏杀菌来源于巴斯德解决啤酒变酸问题的努力，
小型巴氏杀菌设备是一种利用较低的温度既可杀死病菌又能保持产品中营养物质风味不变的设备，常常被广义地用于定义需要杀死各种病原菌的热处理方法。
小型巴氏杀菌设备的工作原理是将混合原料加热至68～70℃，并保持此温度30min以后急速冷却到4-5℃。因为一般细菌的致死点在温度68℃、时间30min以下，所以将混合原料经此法处理后，可杀灭其中的致病性细菌及绝大多数非致病性细菌；混合原料加热后瞬间冷却，急剧的热与冷变化也可以促使细菌的死亡。
在一定温度范围内，温度越低，细菌繁殖越慢；温度越高，繁殖越快（一般微生物生长的适宜温度为28℃—37℃）。但温度太高，细菌就会死亡。不同的细菌有不同的生长温度和耐热、耐冷能力。巴氏消毒其实就是利用病原体不是很耐热的特点，用适当的温度和保温时间处理，将其全部杀灭。但经巴氏消毒后，仍保留了小部分无害或有益、较耐热的细菌或细菌芽孢，因此巴氏消毒牛奶要在4℃左右的温度下保存，且只能保存3~10天，最多16天。
当今使用的巴氏杀菌程序种类繁多。“低温长时间”(LTLT)处理是一个间歇过程，小型巴氏杀菌设备如今只被小型乳品厂用来生产一些奶酪制品。“高温短时间”(HTST)处理是一个“流动”过程，通常在板式热交换器中进行，如今被广泛应用于饮用牛奶的生产。通过该方式获得的产品不是无菌的，即仍含有微生物，且在储存和处理的过程中需要冷藏。
