無菌灌裝包含：灌裝材料無菌、灌裝產品無菌、灌裝環境無菌和灌裝后完整封合四個因素。“無菌”表明了產品中不含任何影響產品因素的微生物，“完整封合”表明經過適當的機械手段將產品封合到一定容積的容器內，能防止微生物和氣體或水蒸氣進入。
一、無菌的包裝材料
在使用無菌的包裝材料是，一定要滿足以下幾點要求：第一、要有一定強度的阻擋性，細菌所生長的必備條件是源自水分與空氣，因此，很好的阻擋空氣和濕氣的包裝材料，對延長食品的食用期十分有利；第二、要想預防包裝材料在產品流通過程中受到不同程度的損壞，就要要求有足夠的強度；第三、要有充足的抗殺菌能力，在殺菌的過程中不會受到各種各樣的損壞，同時，在殺菌的過程中，透過所需的射線與熱量，能保證更加均勻、更加全面、更加徹底的殺死細菌；第四、耐寒耐熱耐候性要強，一些無菌的包裝產品，必須要在-20度才能得到很好的保存，所以包裝材料要有非常好的耐寒性能；第五、要保證在殺菌過程中不會損壞無菌包裝材料上的圖案，特別是在用H2O2?進行消毒時，要保證圖案不脫落、不變色；第六、無菌包裝材料要有耐曲折性、耐針刺性以及低溫熱封性。其中玻璃瓶、復合罐、金屬瓶、塑料容器、多層復合、紙基復合材料等都屬于無菌灌裝材料。
二、無菌的灌裝產品
熱力殺菌與冷力殺菌都屬于食品物料的范疇，其中熱力殺菌為主要的應用領域，熱力殺菌分為高溫短時殺菌、超高溫殺菌兩種類型。冷殺菌主要分為微波殺菌和紫外線殺菌兩種類型，解釋如下：(1)超高溫殺菌，是在時間與溫度分別為2-8秒、135~150攝氏度的狀態下，處理飲料及其他的乳制品的一種工藝。(2)用高溫短時殺菌的方式，應用于一些在超高溫殺菌中產生蒸煮味的物料，殺菌的條件為時間和溫度分別為15~20秒、70~75攝氏度的狀態。(3)所謂冷殺菌，運用輻射殺菌、紫外線殺菌、微波照射殺菌等方式，最終達到消滅細菌的目的。
基于飲料的PH值、黏度、易氧化性及熱敏性等性質的不同，殺菌設備與方式也不盡相同，飲料的PH值常常決定著殺菌的時間與溫度，飲料中含酸性物質的數量及物質分離的狀態等決定著飲料PH值的大小，酸性飲料PH值的大小在3.7~4.6，這種飲料不易生長致病菌，但是可以生長腐敗菌，所以一般情況下，采用高溫短時殺菌或者超高溫瞬時殺菌的方式，效果比較好；低酸性能的飲料，PH值含量大于4. 6是致病微生物生長的最理想的環境，同時也有利于腐敗微生物的生長，所以，合理的殺菌方式為超高溫瞬時殺菌。對于超低酸性能的飲料，最有效的方法是經過發酵或者加酸，使低酸性變為酸性飲料，在更大程度上降低對殺菌的要求，提高產品的貨架壽命，應用此種方法的飲料主要有乳酪、番茄汁等。高酸性能的飲料，PH值都小于3.7，在這種強酸下，致病菌和腐敗菌均無法生長，所以高酸性的飲料在殺菌過程中，無需有特別注意的問題，首要目的是保證飲料的品質。一般情況下，用84進行殺菌就可以達到所需要求，即：在62攝氏度的溫度下做30分鐘的處理工作，同時也可以用高溫短時殺菌或者用超高溫瞬時殺菌的方法，具體情況具體分析。
三、無菌的灌裝環境
無菌灌裝的體統分為：封閉式無菌灌裝和敞開式無菌灌裝兩大類，這兩大類系統的最大區別，是封閉式的無菌灌裝有無菌室，而敞開式的無菌灌裝系統沒有無菌室，在無菌室內對灌裝材料進行殺菌、成型及灌裝的全過程。因為無菌室一直保持其正壓和通有無菌氣體，因此，無菌室可以對微生物污染進行更加有效的防止，無菌室被廣泛應用于飲料的生產中。
無菌的設備室保證無菌灌裝環境的首要保證，化學法和加熱法是最主要的滅菌方法，對于敞開式的無菌裝罐機來說，殺菌前，產品接觸的表面與灌裝機的內部，都必須經過殺菌處理。而封閉式的無菌灌裝機必須要在無菌室進行殺菌，只運用無菌熱空氣殺菌是遠遠不夠的，在產品生產之前，一般情況下，無菌室要用無菌空氣和雙氧水噴霧來實現，其中，無菌空氣是灌裝機里的無菌空氣加熱器對灌裝機加熱是，達到某種溫度是所得到的。在殺菌的過程中，無菌熱空氣中噴入液體的雙氧水，水分瞬間蒸發，無菌室在雙氧水和無菌空氣的混合下，達到殺菌的效果，最終達到無菌室殺菌的效果。
一般情況下，用加熱、藥物、洗滌以及紫外線照射等各種方式，來達到對環境的殺菌方式，同時，對全部的與飲料產生接觸的容器或者裝置進行消毒殺菌的處理，而空間中，大多為藥物殺菌的方式，在整個灌裝的系統中，通過無菌狀態的維持，逐漸融入無菌的空氣，在整個灌裝系統中持續保持正壓狀態，有效的阻止其他微生物的侵入。
無論是敞開式的還是封閉式的無菌灌裝系統，其周圍的環境也要運用“無菌無塵正壓室”，“無菌”，是在過濾機組中安裝NICOLER的動態滅菌組件。“無塵”，是依靠高效的循環過濾器，經過循環過濾達到效果。循環一次空氣，就會進行一次殺菌過程，這樣，受控的環境范圍，就會一直處于在線殺菌的情況，而且對人體沒有任何傷害。
四、灌裝的封口
無菌灌裝的最后一個環節——灌裝封口，同時也是最為關鍵的環節，封口的優劣對產品的儲存器和灌裝的品質直接受到影響。這就要求在防止產品自身原液與氣味流出的同時，也要防止氣體、水蒸氣及微生物等的侵入。
大多數對無菌灌裝的封口都是采用超聲波、熱封或者氣封、膠片等方式，在封口過程中，要求壓力要均勻的密封在產品的表面，對封口時所需的條件，如：時間、溫度、壓力等，都要有嚴格的安全界定，并要有嚴格的控制。封口的表面必須要遠離產品本身，以及其他的污染物質。并且，封口的位置必須要精確，尤其是在灌裝、熱成型和封口同臺機器同時進行的情況下，要更加的注意封口位置是否發生偏差問題。
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