干热灭菌对玻璃制的样本存储容器、金属的样本架和镊子等物品进行高效灭菌，干热灭菌的方式使微生物细胞内的蛋白质变性、电解质浓缩引起中毒以及破坏细胞膜等机制，破坏微生物的生存能力，也是一种非常高效可靠的灭菌方式。

湿热灭菌主要针对对样本库室常用的塑料材质的离心管、吸头盒、一些橡胶类密封部件以及金属器械等进行灭菌，高温饱和蒸汽的潜热可使微生物的蛋白质凝固变性。

紫外线灭菌常用于生物样本库中的生物安全柜、超净工作台、自动开盖机、自动化细胞培养工作站等设备的内部空间灭菌，紫外线尤其是 253.7nm 波长，可破坏微生物的 DNA 结构，干扰其正常的繁殖和代谢活动，进而实现杀菌，建议每次使用后，都用专门的紫外灭菌装备对设备灭菌消杀，避免微生物感染。

电离辐射灭菌适用于对热敏感、不耐高温的设备，如含有特殊电子元件的样本存储设备、一些高精度的塑料或橡胶材质的样本处理工具等，借助 γ 射线、X 射线或电子束等高能射线，直接或间接破坏微生物的 DNA、RNA、蛋白质和酶等生物大分子，从而杀死微生物，自动化生物样本库常用的存储耗材常采用辐射灭菌方式。

环氧乙烷灭菌常用于不耐热、不耐湿的设备，如含有电子传感器的样本存储容器、精密的仪器仪表等，环氧乙烷能与微生物的蛋白质、DNA 和 RNA 中的活性氢原子发生烷基化反应，使这些生物大分子失去活性，从而杀死微生物

过氧化氢等离子体灭菌适用于对热和湿度敏感的设备，如高端的电子显微镜、一些复杂的自动化样本处理设备等，过氧化氢先汽化成蒸汽，然后在高频电场作用下形成等离子体，其中的活性氧、羟基等自由基可与微生物的细胞壁、细胞膜、DNA 和蛋白质等发生反应，破坏微生物结构。