要為牛奶的一種殺菌法，既可消滅對健康有害的病原菌又可使乳質盡量少發生變化。也就是根據對耐高溫性極強的結核菌熱致死曲線和乳質中最易受熱影響的奶油分離性熱破壞曲線的差異原理，在低溫下長時間或高溫下短時間進行加熱處理的一種方法。其中，在60℃以下加熱30分鐘的方式，作為低溫殺菌的標準，早為世界廣泛采用。利用高溫處理，雖對乳質多少有些影響，但可增強殺菌效果，這種方法稱為高溫殺菌（sterilization），也就是在95℃以上加熱20分鐘。巴氏殺菌法除牛奶之外，也可應用于發酵產品。

通常，市場上出售的袋裝牛奶就是采用巴氏殺菌法生產的。工廠采來鮮牛奶，先進行低溫處理，然后用巴氏殺菌法進行殺菌。用這種方法生產的袋裝牛奶通常可以保存較長時間。當然，具體的處理過程和工藝要復雜的多，不過總體原則就是這樣。

需要指出的是，喝新鮮牛奶（指剛剛擠出的牛奶）反而是不安全的，因為它可能包含對我們身體有害的細菌。另一點是，巴氏殺菌法也不是全能的，經過巴氏殺菌法處理的牛奶仍然要儲存在較低的溫度下（一般<4℃），否則還是有變質的可能性。因此市場上很多出售袋裝牛奶的方法是很不規范的。

巴氏殺菌牛奶是世界上消耗量較大的牛奶品種，英國、澳大利亞、美國、加拿大等國家巴氏殺菌奶的消耗量都占液態奶80%以上，品種有全脫脂、半脫脂或全脂的。在美國市場上，實際幾乎全是巴氏殺菌奶，而且是大包裝（1升、2升、1加侖）的，市民上超市一次就買夠一個星期喝的鮮奶。市場很少有殺菌純牛奶賣，有的小城鎮根本買不到。