微波殺菌工藝時間大大短于傳統(tǒng)加熱殺菌時間，它使食品內(nèi)部和外部同時均勻加熱，一般不需要食品達到殺菌溫度所需的預(yù)熱時間，而且微波殺菌的因素不僅僅是熱力單方面的因素，還有非熱效應(yīng)。因此，根據(jù)微波殺菌不同于傳統(tǒng)加熱殺菌的特點，可采用以下殺菌工藝。 
1、微波間歇輻照 
日本赤星教授曾用脈沖式微波輻照食品，取得了較理想的殺菌效果；脈沖式是指短時間產(chǎn)生較強微波電場間歇地作用于食品，使食品吸收微波能量后溫度升高，但由于是瞬間的高能量，食品升溫變化并不大，從而大大提高了殺菌效果；據(jù)赤星的實驗數(shù)據(jù)表明，把常見的大腸桿菌、枯草芽孢桿菌以及曲霉等菌種接種于培養(yǎng)基的懸浮液中，用微波頻率為2800MHz，脈寬1μs，脈沖重復(fù)頻率為2000Hz的強微波脈沖對樣品輻照，當脈沖功率分別為200kW和400kW時，輻照時間分別為90s和60s可達到完全殺菌，此時樣品的溫度分別由17℃上升86℃和由22℃上升到92℃，如果用傳統(tǒng)加熱滅菌方法殺滅枯草芽孢桿菌，一般在溫熱條件下殺菌溫度為100℃，需要時間11.3min。 
另外，對香腸做微波間歇輻照，傳統(tǒng)加熱（90-95℃、熱水煮沸4.5min）殺菌與對照組殺菌對比試驗，結(jié)果表明：盡管微波輻照平均功率較低（370W），時間短（160s），但其殺菌效果好于傳統(tǒng)加熱殺菌法，與對照組相比有明顯的殺菌效果。微波間歇輻照法的長處在于能用較高的電場強度短時間內(nèi)達到殺菌效果，可是高電場強度和功率密度將對微波設(shè)備和被處理物料的耐擊穿性提出更高要求，比如需要精確控制輻照時間等，這些要求都會使微波設(shè)備成本提高。 
2、微波連續(xù)輻照
為彌補微波間歇輻照的缺陷，可使用較低場強，適當延長微波輻照時間的連續(xù)性微波輻照殺菌工藝。一般說，隧道式箱型微波設(shè)備的箱體內(nèi)功率密度較低，能適合于上述工藝要求。在物料對溫度及加熱時間（耐熱性）允許的前提下，適當延長輻照時間，將有利于強化殺菌效果，同時也能使物料加熱狀態(tài)均衡，因此能有足夠的時間借助熱傳導(dǎo)使物料內(nèi)外溫度差異減少。用頻率、功率為連續(xù)可調(diào)的箱式微波設(shè)備，對調(diào)味海帶（塑料復(fù)合袋裝）、啤酒、醬油（均為玻璃瓶裝）作殺菌處理，結(jié)果表明：調(diào)味海帶經(jīng)微波輻照40~120s后，大腸桿菌完全被殺滅；啤酒則需150~180s，醬油則需120~170s，與傳統(tǒng)加熱殺菌相比，調(diào)味海帶經(jīng)微波輻照2min的殺菌效果與蒸煮加熱處理30min的相當，而醬油經(jīng)微波輻照2min的殺菌效果將好于水浴加熱4min的效果，并且經(jīng)對醬油的理化指標和還原糖、氨基酸等成分分析，其等級均有所提高。同樣，若微波加熱器為平板式，對調(diào)味海帶等殺菌試驗也取得較好效果。 
3、微波多次快速輻照和冷卻 
這種殺菌工藝的目的，旨在快速改變微生物的生態(tài)環(huán)境溫度并且多次進行微波輻照殺菌，從而避免讓物料長時間連續(xù)地處于高溫狀態(tài)，為保持物料的色、香、味及營養(yǎng)萬分提供有利條件，該工藝適合于對溫度敏感的液體殺菌，例如飲料、米酒的殺菌保鮮。殺菌溫度條件可視不同殺菌對象設(shè)定控制。
據(jù)日本橫內(nèi)洋文專利（1990）報告，對日本清酒中乳酸菌殺滅試驗結(jié)果：若乳酸菌濃度為102個/mL數(shù)量級，則經(jīng)15kW功率的微波輻照，溫度達到63~65℃，多次加熱冷卻微波殺菌時間1s，可將上述濃度的乳酸菌全部殺死。