微波是指波長在1mm~1m，頻率在300MHz-- 30GHz之間的電磁波。我國規定和常用的頻率有915MHz和2 450MHz。
微波殺菌主要指食品中的微生物在微波熱效應和非熱效應的作用下，使其內部的蛋白質和生理活性物質發生變異或破壞，從而導致生物體生長發育異常，直至死亡。
(1)熱效應理論微波是一種電磁波，可產生高頻電場。當微波進入介質內部時，介質內部的極性分子，如水、蛋白質及核酸等，隨著電磁場的頻率不斷改變極性方向，使分子來回劇烈轉動，相互摩擦產生熱。由于電磁場頻率很高(如常用的微波爐頻率為2 450MHz，相當于使水分子在1s內發生180°來回轉動24.5億次)，導致介質溫度急劇升高，微生物體內的蛋白質、核酸等極性分子變性，從而達到殺菌效果。
(2)非熱效應理論細菌、酵母菌等微生物都是由水、蛋白質、碳水化合物、脂肪和無機物等復雜化合物構成的一種凝聚態物質。其中水含量為75%一85%，細菌的各種生理活動都有水參加。在一定微波場的作用下，食品中的菌體也會因自身水分的極化而同時吸收微波升溫。由于它們是凝聚態介質，分子間的強作用力加強了微波能的能量轉化，從而使體內蛋白質、核酸等物質同時受到無極性熱運動和極性轉變兩方面的作用，使其空間結構變化或破壞而導致變性。蛋白質變性后，其溶解度、黏度、膨脹性、滲透性及穩定性都會發生明顯變化，從而使細菌失去生物活性。
