原理是在一定温度范围内，温度越低，细菌繁殖越慢；温度越高，繁殖越快。但温度太高，细菌就会死亡。不同的细菌有不同的最适生长温度和耐热、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。
“低温长时间”(LTLT)处理是一个间歇过程，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。
将温度控制仪设定好PU值给转化为各温区水槽的实际控制温度的曲线，在通过对于温度的检测精确的控制各温区的温度的变化。主传动电机带动上下两层的输瓶链网将物料一次的经过三个温区的逐级的升温预热，和两个温区的杀菌以及三个温区的逐级的降温和冷却的过程。
巴氏杀菌机配备有冷水循环系统，通常的制冷方式有两种，一种是：压缩机制冷，这种制冷的方式速度快，效果好，还一种制冷方式是冷水循环制冷，主要是采用物理的降温方式，将对来讲成本要低很多。
