要为牛奶的一种杀菌法，既可消灭对健康有害的病原菌又可使乳质尽量少发生变化。也就是根据对耐高温性极强的结核菌热致死曲线和乳质中最易受热影响的奶油分离性热破坏曲线的差异原理，在低温下长时间或高温下短时间进行加热处理的一种方法。其中，在60℃以下加热30分钟的方式，作为低温杀菌的标准，早为世界广泛采用。利用高温处理，虽对乳质多少有些影响，但可增强杀菌效果，这种方法称为高温杀菌（sterilization），也就是在95℃以上加热20分钟。巴氏杀菌法除牛奶之外，也可应用于发酵产品。
目前国际上通用的巴氏杀菌法主要有两种：一种是将牛奶加热到62-65℃，保持30分钟。这种方法目前在广东较少使用。采用这一方法，可消灭牛奶中各种生长型致病菌，杀菌效率可达经杀菌后残留的只是部分嗜热菌及耐热性菌以及芽孢等，但这些细菌占多数的是乳酸菌，乳酸菌不但对人无害反而有益健康。第二种方法将牛奶加热到75-90℃，保温15-16秒，其杀菌时间更短，工作效率更高。但杀菌的基本原则是，能将病原菌消灭即可，温度太高反而会有较多的营养损失。注意，巴氏杀菌法并不能消灭结核杆菌。
鲜奶杀菌设备中最实惠用的鲜奶杀菌机，采用的是304不锈钢制作，通常，市场上出售的袋装牛奶就是采用巴氏杀菌法生产的。工厂采来鲜牛奶，先进行低温处理，然后用巴氏杀菌法进行杀菌。用这种方法生产的袋装牛奶通常可以保存较长时间。当然，具体的处理过程和工艺要复杂的多，不过总体原则就是这样。