Khử trùng là cách hiệu quả và phổ biến nhất đối với vật liệu chịu nhiệt và chất lỏng. Nồi hấp là thiết bị khử trùng được sử dụng rộng rãi. Thời lượng hấp phụ thuộc vào khối lượng của chất lỏng được vô trùng. Ví dụ, để khử trùng ống nghiệm có đường kính 18 mm hấp 10 phút ở 121°C là đủ, trong khi đó để khử trùng 10 lít chất lỏng thì cần 1 giờ. Khử trùng môi trường nuôi thường được thực hiện ở 121°C để 15 phút, sau một thời gian làm nguội, môi trường nuôi cần được kiểm tra, nếu màu sắc đã thay đổi hoặc nếu có kết tủa hình thành thì môi trường có thể không thích hợp để sử dụng bình thường. Khi hoạt động đúng cách, một nồi hấp giết chết tất cả các vi sinh vật, thậm chí cả bào tử chịu nhiệt của vi khuẩn và nấm. Khi khử trùng chất lỏng, nên để lại một khoảng trống trong thùng chứa (ví dụ, bình và ống nghiệm) ít nhất là một phần tư tổng khối lượng để đảm bảo không gian cho hơi nước tồn tại khi đun sôi. Trước khi nồi hấp bắt đầu, phải đảm bảo nước trong nồi hấp là đủ để đảm bảo sản xuất hơi trong suốt quá trình khử trùng. Sau khi hoàn thành quá trình khử trùng, các nắp nồi hấp không được mở ngay. Mở nồi hấp sớm rất nguy hiểm và có thể gây ô nhiễm từ các bào tử trong không khí xung quanh phòng lưu thông bởi dòng đối lưu vào nồi hấp. Tuy nhiên, một môi trường nuôi cấy lỏng không nên để cho nguội với nhiệt độ phòng trong nồi hấp, bởi vì điều này thường dẫn đến sự hình thành của kết tủa. Đặc biệt là khi khử trùng nước biển hoặc một môi trường nuôi cấy có chứa silicat, cần nhanh chóng làm mát ngoài nồi hấp để giảm thiểu sự hình thành kết tủa (Cost et al., 1989).
Khử trùng bằng cách lọc là cần thiết đối với thành phần không ổn định nhiệt, như vitamin, hoặc các thành phần chất lỏng dễ bay hơi, chẳng hạn như các dung môi hữu cơ. Các bộ lọc cần phải có kích thước lỗ nhỏ hơn 0,2 mm, tuy nhiên, quan trọng là phải lưu ý rằng vi rút có thể đi qua đó bộ lọc. Khi dung dịch có độ nhớt cao hoặc có chứa các hạt lơ lững, thiết bị lọc với kích thước lỗ 1mm là cần thiết (Andersen, 2005).
Tia bức xạ UV thích hợp đối với sử dụng phòng thí nghiệm để khử trùng các thiết bị nuôi, nắp ống và băng ghế. Tia bức xạ UV gây tổn hại cho con người (đặc biệt là đôi mắt) nên cần phải chăm sóc và tránh tiếp xúc. Ngoài ra, bức xạ tia cực tím tạo ra ozone gây sự khó chịu (Hamilton, 1973). Bức xạ tia cực tím có hiệu lực gây chết tại 260 nm, tác động vào các liên kết cộng hóa trị thymines liền kề trong DNA. Những thymine-thymine nhị trùng lần lượt gây ra lỗi sao chép DNA, từ đó gây ra đột biến và có khả năng gây chết (Andersen, 2005).