微波能量的产生与转换
微波杀菌机通过电磁感应器将交流电转换为直流电，然后再通过变压器增强直流电的强度。这种增强后的直流电称为高频脉冲，频率通常在2.45GHz左右，这正是水分子振荡频率的一部分。在这个过程中，微波能量被迅速地传输到食品内部。
食品中的水分子的热效应
当微波能量进入食品后，它首先会遇到食材中的水分子。由于微波频率与水分子振荡相符，因此它们能够有效地吸收和转化为热能。这一现象被称作“非辐射加热”，它使得加热速度快、节能且保留了更多营养物质。
热传递与杀菌作用
加热后的水分子开始快速运动，产生了大量的摩擦力，这种摩擦所释放出的机械能又进一步转化为了温度升高。在此过程中，温度不断上升，最终达到或超过60°C（根据不同类型的细菌要求），这对于大多数病原体来说是一个足够高的温标，从而实现其灭活或死亡。
微生物生长抑制及死灭机制
在较低温度下，大多数细菌仍然能够生长和繁殖，而在较高温度下，它们会受到严重影响甚至死亡。因此，当微波杀菌机将食材加热至一定温度时，可以有效地抑制并最终消除这些有害微生物，使得食物变得安全可口。
保持营养成分不失去重要性
对于普通烹饪方式来说，加热可能导致维生素和矿物质等营养成分的大幅丢失。但是，由于非辐射加热特性，使用微波可以减少这些损失，因为食品表面的直接暴露给火焰或者空气被避免，从而保持更好的营养价值。此外，对于含有油脂或糖类的大部分食物，其蒸发过程也会降低油脂对蛋白质凝固点的影响，有助于保持肉类柔软、嫩滑状态。
