根据杀菌原理，空气消毒可以分为物理消毒和化学消毒两类方法。物理方法包括紫外线灯照射、静电吸附和空气过滤等方法。化学消毒主要包括用消毒剂熏蒸，如过氧乙酸熏蒸或喷雾，或用过氧乙酸进行超低容量喷雾消毒，还包括用一些消毒器械产生的化学因子进行消毒，如用臭氧进行空气消毒。
(一) 空气过滤
空气过滤是利用物理阻留的方法去除空气介质中的尘埃和微生物。过滤机制主要是空气中的微生物(尘埃，水雾滴)等随气流运动直接碰撞于过滤纤维(滤材)上，或由于重力作用沉除而粘附于纤维(滤材)上，或由于静电作用(纤维带有静电)空气中的微粒被吸附于滤材上。
空气过滤使用的过滤介质原则上要求其孔隙小于微生物中的细菌或孢子，发挥对空气中颗粒的拦截作用。空气通过时，微生物被阻留在介质一侧。有的过滤介质的孔经间隙大于微生物，为了达到所需的除菌效果，介质必须有一定的厚度,发挥对空气中颗粒的拦截作用。
食品制造中，特别是包装工序，应该进行无菌(净化)包装时，要求有净化的环境(净化室)，共中的净化装置对空气的净化效果是十分明显的。这种净化室是把经过过滤后的空气再净化进入特定的环境，经热杀菌后的食品进入该环境冷却后包装。这里的食品包装净化环境相当于实验室内的超净工作台，可做到无菌包装。
(二) 紫外线消毒
紫外线消毒是指紫外线作用于微生物细胞DNA，破坏DNA分子键，使其失去复制能力或失去活性，进而导致微生物的死亡。
紫外线(UV)消毒是一种高效、安全、环保、经济的技术，有广谱杀菌作用，可杀死包括细菌、结核杆菌、芽胞和真菌在内的多种微生物，而且几乎不产生任何消毒副产物。原则上有一切食品生产加工经营场所都可以安装紫外线杀菌灯进行空气消毒。
微生物被紫外线杀灭所需要的剂量取决于紫外光强度和照射时间。另外紫外线的杀菌效果受到温度(适宜20-40摄氏度)，湿度(60%)以下、悬浮物、有机物等的影响。但过量的日光紫外线照射，可对人体的皮肤、眼睛以及免疫系统等造成伤害。
紫外线辐照受空间面积、悬挂高度，自身功率有关，一支30w杀菌灯的有效灭菌空间范围应小于30立方米，一般认为，每一立方米空间的杀菌灯功应大于1-1.5w。灯管的悬挂高度应小于2.5米，一些使用单位灯管悬挂高度大于2.5米，甚至大于3，4米的都有。紫外线的辐照强度与辐照距离几乎成反比，悬挂太高，势必影响灭菌的效果。
紫外线对空气的消毒多用固定式照射法。紫外线杀菌属于静态消毒方式，开启紫外线灯时，全部人员应该离开消毒现场，以免造成人体伤害；建议将紫外线消毒机的控制开关安装在室外，人员全部出去后开启，反之关闭。对有人在的场所，不宜有暴露式照射，可改用通过式照射，即设有紫外线杀菌风筒，紫外线风筒是用2～4支紫外线灯管装于直径30cm的铝制圆筒内，在一端装风扇。这种装置依靠风扇使空气通过紫外线风筒将空气消毒。对室内局部空气消毒时，如各种食品的分割、灌装、包装、装罐、等操作室内空气，对餐馆、饭店的冷(凉)拼间等可该工序部位可玻璃、塑料等建筑材料包围起来，其间安装杀菌紫外线灯。
(三) 熏蒸消毒
熏蒸消毒是利用消毒药物气体或烟雾，在密闭空间内进行熏蒸达到消毒目的。该方法既可用于处理室内空气(污染的空气)，亦可用于处理污染的表面。食品生产经营场所应定期实施熏蒸消毒，以保证生产场所及空气的清洁。
(1) 甲醛熏蒸(40%甲醛水溶液称福尔马林)。
甲醛是有刺激性的无色气体，易溶于水和乙醇，甲醛作为消毒剂已经有了近百年的发展历史。
原始的甲醛消毒方法主要是将甲醛溶于水中，将带有甲醛水溶液的器皿在火源上进行加热蒸发。甲醛气体具有广谱、高效杀菌作用且使用方法简单、方便，对消毒物品无损害，对人安全，使用甲醛气体熏蒸消毒，在一般密闭情况下对经营场所内空气，亦可对场所内墙壁、机械设备等表面消毒。对污染严重的霉斑有良好效果。
但是甲醛是有毒气体，具有毒性和致癌性，食品生产车间应避免这种办法的采用。近期，食药总局在开展的60次婴幼儿配方乳粉生产企业食品安全生产规范体系检查中发现，个别企业采用甲醛加高锰酸钾熏蒸方法对车间环境进行杀菌消毒，存在食品安全隐患。
(2) 过氧乙酸薰蒸。
过氧乙酸同甲醛类似，也是一种高效广谱的杀菌剂，为无色透明液体，有刺激性酸味，具有易挥发和强腐蚀性的特点，对于人体黏膜有刺激性。
过氧乙酸熏蒸消毒适用于密封较好的房间内污染表面的处理，对于金属具有较强的腐蚀性。常用的过氧乙酸为20%溶液。过氧乙酸蒸气的产生方法是使用陶瓷或搪瓷或玻璃容器加热。使用的剂量和熏蒸的时间都要有严格的规定，车间消毒之后要通风排气。
(四) 臭氧消毒
臭氧有较好的扩散性，臭氧消毒具有消毒效果持续时间长和消毒无残留和无死角的优点。臭氧是一种广谱杀菌剂，可杀灭细菌繁殖体和芽胞、病毒、真菌等，并可破坏肉毒杆菌毒素。臭氧的杀菌原理主要是靠强大的氧化作用，使酶失去活性导致微生物死亡。
臭氧杀菌受温度、湿度和浓度作用的影响较大，具体的消毒时间可以根据车间大小以及洁净度要求来进行确定。臭氧消毒虽然有其自身的优点，但它对物体表面的微生物难以有效的清除，臭氧为强氧化剂，对多种物品有损坏，浓度越高对物品损坏越重，还有对人体具有刺激作用，臭氧消毒必须在无人的环境下进行，消毒后至少过30分钟才能进入。
臭氧对表面上污染的微生物有杀灭作用，但作用缓慢，一般要求60mg/m3，相对湿度≥70%，作用60-120分钟才能达到消毒效果。臭氧作水的消毒时，0℃最好，温度越高，越有利于臭氧的分解，故杀菌效果越差；加湿有利于臭氧的杀菌作用、要求湿度>60%，湿度越大杀菌效果越好。
(五）食品动态消毒机
食品动态消毒机是近几年才被食品企业认可的一种杀菌方式，采用双极等离子体静电场对细菌进行分解与击破，将尘埃极化并吸附，再组合药物浸渍型活性炭、静电网、光触媒催化装置等组件进行二次杀菌、过滤，经处理的洁净空气大量快速循环流动，使食品车间的环境保持在相对的“无菌无尘”状态。在对车间消毒时，人可同时在车间内工作，所以，该种消毒机称作“食品动态消毒机”。
该设备在工人工作的同时，可以同步对空间空气杀菌，对人体没有任何伤害。使得经高温后基本无菌的食品半成品，流转至冷却、挑选、包装及灌装等环节时，有效降低或避免这些空气中含有的微生物附着在食品表面，再次污染食品，有效提高车间空气和食品卫生质量。
且食品动态消毒机属于动态消毒，只能用于空气消毒，对物体的表面微生物没有灭杀作用，也不可用于水消毒。适用于冷却车间、内包装车间及灌装车间，可有效杀灭细菌、净化空气，避免空气中细菌二次污染食品。
食品安全是一个系统工程，并不是某一种或一款消毒设备就能彻底保障食品安全，而是需要各种消毒设备的合理搭配，因为空气消毒设备中没有全能王。食品生产车间只有通过科学、公正的分析与评价其利弊，有必要选用其中的一种到两种来控制车间的微生物含量。
白天工人工作的时候采用动态消毒设备：如食品动态空气消毒机，近年来这一设备也广泛用于一些大型食品企业的包装、冷却及灌装环节，是国内第一个真正意义上的食品企业专用的动态消毒设备。在对车间消毒时，人可同时在车间内工作，所以，该种消毒机称作“食品动态消毒机”。该机器是一种先进的消毒设备，对人体没有任何伤害，主要用于在有人工作的情况下同步动态杀菌消毒。
晚上工人下班后采用静态消毒设备，如在包装、冷却及灌装环节采用紫外线杀菌对空气消毒，防止空气中滋生细菌累加到白天造成对产品不利。对于配料、半成品车间及成品仓库建议使用臭氧对空气消毒，其不但可以抑制空气中细菌生长且臭氧的气味可有效驱赶鼠虫，有效降低生物对食品的危害。需要注意的是无论使用臭氧还是紫外线对人体均有危害，需要在工人下班走清后开启，上班前关启，然后开窗通风后工人方可进车间。
