微波食品杀菌机主要采用微波对食品进行辐射杀菌，微波杀菌主要靠微波的生物效应和热效应。食品在微波的辐射下细胞膜断面的电位分布受到影响，造成细胞膜周围电子、离子浓度和细胞膜的通透性能改变，造成细胞营养不良，不能正常新陈代谢，细胞结构功能紊乱，生长发育受到抑制而死亡。
微波的热效应是菌体由于吸收微波能升温。使物料的水分子升温挥发，从而使细菌体内蛋白质同时受到无极性热运动和每秒钟24.5亿次震荡的作用，使其空间结构变化或破坏，而使蛋白质变性。蛋白质变性后就失去生物活性。
微波食品杀菌设备的应用范围很广，可对糕点、肉制品、果脯、豆制品、熟食、调味品、米粉、麦片、豆奶粉、卤菜、牛肉干、方便面、保健茶、土豆片、鱼片干、盐水鸭、海产品等杀菌处理。由于在杀菌过程中伴随有干燥效果，所以有时也用来当做食品干燥杀菌设备，也适用于对面包、糖、干果、茶叶、烟叶、粮食制品的脱水、干燥、杀菌防霉处理。
通过微波干燥、杀菌设备处理过的食品的保质期可延长3～8倍，并且不破坏食品原有的营养成份、色泽、口感和天然风味。
