无菌灌装包含：灌装材料无菌、灌装产品无菌、灌装环境无菌和灌装后完整封合四个因素。“无菌”表明了产品中不含任何影响产品因素的微生物，“完整封合”表明经过适当的机械手段将产品封合到一定容积的容器内，能防止微生物和气体或水蒸气进入。
一、无菌的包装材料
在使用无菌的包装材料是，一定要满足以下几点要求：第一、要有一定强度的阻挡性，细菌所生长的必备条件是源自水分与空气，因此，很好的阻挡空气和湿气的包装材料，对延长食品的食用期十分有利；第二、要想预防包装材料在产品流通过程中受到不同程度的损坏，就要要求有足够的强度；第三、要有充足的抗杀菌能力，在杀菌的过程中不会受到各种各样的损坏，同时，在杀菌的过程中，透过所需的射线与热量，能保证更加均匀、更加全面、更加彻底的杀死细菌；第四、耐寒耐热耐候性要强，一些无菌的包装产品，必须要在-20度才能得到很好的保存，所以包装材料要有非常好的耐寒性能；第五、要保证在杀菌过程中不会损坏无菌包装材料上的图案，特别是在用H2O2 进行消毒时，要保证图案不脱落、不变色；第六、无菌包装材料要有耐曲折性、耐针刺性以及低温热封性。其中玻璃瓶、复合罐、金属瓶、塑料容器、多层复合、纸基复合材料等都属于无菌灌装材料。
二、无菌的灌装产品
热力杀菌与冷力杀菌都属于食品物料的范畴，其中热力杀菌为主要的应用领域，热力杀菌分为高温短时杀菌、超高温杀菌两种类型。冷杀菌主要分为微波杀菌和紫外线杀菌两种类型，解释如下：(1)超高温杀菌，是在时间与温度分别为2-8秒、135~150摄氏度的状态下，处理饮料及其他的乳制品的一种工艺。(2)用高温短时杀菌的方式，应用于一些在超高温杀菌中产生蒸煮味的物料，杀菌的条件为时间和温度分别为15~20秒、70~75摄氏度的状态。(3)所谓冷杀菌，运用辐射杀菌、紫外线杀菌、微波照射杀菌等方式，最终达到消灭细菌的目的。
基于饮料的PH值、黏度、易氧化性及热敏性等性质的不同，杀菌设备与方式也不尽相同，饮料的PH值常常决定着杀菌的时间与温度，饮料中含酸性物质的数量及物质分离的状态等决定着饮料PH值的大小，酸性饮料PH值的大小在3.7~4.6，这种饮料不易生长致病菌，但是可以生长腐败菌，所以一般情况下，采用高温短时杀菌或者超高温瞬时杀菌的方式，效果比较好；低酸性能的饮料，PH值含量大于4. 6是致病微生物生长的最理想的环境，同时也有利于腐败微生物的生长，所以，合理的杀菌方式为超高温瞬时杀菌。对于超低酸性能的饮料，最有效的方法是经过发酵或者加酸，使低酸性变为酸性饮料，在更大程度上降低对杀菌的要求，提高产品的货架寿命，应用此种方法的饮料主要有乳酪、番茄汁等。高酸性能的饮料，PH值都小于3.7，在这种强酸下，致病菌和腐败菌均无法生长，所以高酸性的饮料在杀菌过程中，无需有特别注意的问题，首要目的是保证饮料的品质。一般情况下，用84进行杀菌就可以达到所需要求，即：在62摄氏度的温度下做30分钟的处理工作，同时也可以用高温短时杀菌或者用超高温瞬时杀菌的方法，具体情况具体分析。
三、无菌的灌装环境
无菌灌装的体统分为：封闭式无菌灌装和敞开式无菌灌装两大类，这两大类系统的最大区别，是封闭式的无菌灌装有无菌室，而敞开式的无菌灌装系统没有无菌室，在无菌室内对灌装材料进行杀菌、成型及灌装的全过程。因为无菌室一直保持其正压和通有无菌气体，因此，无菌室可以对微生物污染进行更加有效的防止，无菌室被广泛应用于饮料的生产中。
无菌的设备室保证无菌灌装环境的首要保证，化学法和加热法是最主要的灭菌方法，对于敞开式的无菌装罐机来说，杀菌前，产品接触的表面与灌装机的内部，都必须经过杀菌处理。而封闭式的无菌灌装机必须要在无菌室进行杀菌，只运用无菌热空气杀菌是远远不够的，在产品生产之前，一般情况下，无菌室要用无菌空气和双氧水喷雾来实现，其中，无菌空气是灌装机里的无菌空气加热器对灌装机加热是，达到某种温度是所得到的。在杀菌的过程中，无菌热空气中喷入液体的双氧水，水分瞬间蒸发，无菌室在双氧水和无菌空气的混合下，达到杀菌的效果，最终达到无菌室杀菌的效果。
一般情况下，用加热、药物、洗涤以及紫外线照射等各种方式，来达到对环境的杀菌方式，同时，对全部的与饮料产生接触的容器或者装置进行消毒杀菌的处理，而空间中，大多为药物杀菌的方式，在整个灌装的系统中，通过无菌状态的维持，逐渐融入无菌的空气，在整个灌装系统中持续保持正压状态，有效的阻止其他微生物的侵入。
无论是敞开式的还是封闭式的无菌灌装系统，其周围的环境也要运用“无菌无尘正压室”，“无菌”，是在过滤机组中安装NICOLER的动态灭菌组件。“无尘”，是依靠高效的循环过滤器，经过循环过滤达到效果。循环一次空气，就会进行一次杀菌过程，这样，受控的环境范围，就会一直处于在线杀菌的情况，而且对人体没有任何伤害。
四、灌装的封口
无菌灌装的最后一个环节——灌装封口，同时也是最为关键的环节，封口的优劣对产品的储存器和灌装的品质直接受到影响。这就要求在防止产品自身原液与气味流出的同时，也要防止气体、水蒸气及微生物等的侵入。
大多数对无菌灌装的封口都是采用超声波、热封或者气封、胶片等方式，在封口过程中，要求压力要均匀的密封在产品的表面，对封口时所需的条件，如：时间、温度、压力等，都要有严格的安全界定，并要有严格的控制。封口的表面必须要远离产品本身，以及其他的污染物质。并且，封口的位置必须要精确，尤其是在灌装、热成型和封口同台机器同时进行的情况下，要更加的注意封口位置是否发生偏差问题。
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