Chitosan và rất nhiều dẫn xuất của nó thể hiện khả năng kháng khuẩn rất tốt. Tác ñộng kháng khuẩn thường diễn ra rất nhanh (trong vài giờ), Borges và cộng sự (2007). Thêm vào ñó, chúng ñều là các chất có khả năng phân giải sinh học và không gây ñộc ñối với tế bào ñộng vật hữu nhũ. Phổ kháng khuẩn của chúng rộng, bao gồm cả vi khuẩn gram âm và gram dương. Tuy nhiên, cần nhắc lại là khả năng tuyệt vời này bị hạn chế do tính tan hạn chế của chitosan (không tan trong môi trường pH >7). Bên cạnh ñó, ñộ nhớt cao của dung dịch chitosan cũng là một trở ngại, gây kết tụ protein ở ñiều kiện pH sinh lý. Vì thế, chitooligomer và các dẫn xuất ñã ñược nghiên cứu nhằm khắc phục những vấn ñề trên.
Cơ chế tác ñộng chính xác của chitosan và các dẫn xuất lên tế bào vi sinh vật thực tế vẫn chưa ñược tìm ra. Nhiều cơ chế khác nhau ñã ñược ñề nghị ñể giải thích khả năng này. Ví dụ như tính chất ña ñiện tích dương của chitosan và các dẫn xuất ñã khởi ñầu cho quá trình gắn kết lên màng tế bào vi sinh vật có ñiện tích âm. Khi Hwang và các cộng sự (1998) quan sát tế bào vi khuẩn E. coli sau khi xử lý bằng dung dịch chitosan và các dẫn xuất qua kính hiển vi ñiện tử truyền qua (TEM), kết quả cho thấy màng sinh chất của tế bào bị tách ra khỏi màng trong. Sau khi gắn vào tế bào, chitosan và dẫn xuất gây ảnh hưởng ñến tính thấm của tế bào, làm rò rỉ các thành phần sinh chất và tế bào chết ñi do thiếu hụt các thành phần này David (1994)[31].
Hay theo một giả thiết khác là chitosan và các dẫn xuất hoạt ñộng như tác nhân kẹp (chelating agent) lấy các kim loại dạng vết trong tế bào chất của tế bào trong khi các kim loại này ñóng vai trò tối quan trọng trong chức năng sinh hoá của vi khuẩn. Sự thiếu hụt các kim loại này ức chế sự tạo thành ñộc tố, enzyme và sự tăng trưởng của tế bào, Kondo và cộng sự (2000). Bên cạnh ñó, chitosan và các dẫn xuất cũng ñược cho là ức chế quá trình phiên mã tạo thành mRNA và quá trình dịch mã tạo protein khi ñi ñược vào trong nhân tế bào (chitooligosaccharide), Klein (1981)[81].
Tóm lại, trên thế giới trong những năm gần ñây ñã có nhiều nghiên cứu ứng dụng của chitosan và các dẫn xuất chitosan trong công nghiệp thực phẩm như là một chất bảo quản thực phẩm tự nhiên. Tuy nhiên phần lớn các nghiên cứu còn ở qui mô phòng thí nghiệm, ít có các nghiên cứu thực tế trên các thực phẩm dùng hàng ngày như các loại thịt, cá.