雙氧水是一種滅菌能力很強的滅菌劑，對微生物具廣譜滅菌作用。其滅菌力與雙氧水的濃度和溫度有關，濃度越高、溫度越高，其滅菌效力就越好。而在常溫下，雙氧水的滅菌作用較弱。

      過氧化氫通常用于包裝容器和輔助器具等滅菌，在使用過氧化氫滅菌時，其濃度一般控制在25%～30%，溫度為60℃～65℃。使用方法有浸漬法(即把包裝材料或容器浸漬于雙氧水中)、噴霧法(即把雙氧水噴霧噴射于包裝物品上)，使包裝材料表面有一層均勻的雙氧水液，然后對其進行熱輻射，完全蒸發分解成無害的水蒸氣和氧，同時增強滅菌效果。但在滅菌中雙氧水很少單獨使用，多與其他滅菌技術配合使用。例如，雙氧水+熱，這是應用廣泛的方法，幾乎所有包裝材料都可用此方法處理。用熱雙氧水浸泡或噴霧，然后加熱，使殘留在包裝材料表面的雙氧水揮發和分解。加熱本身亦有抑菌作用，不同的設備加熱方式不同，但一般多為無菌熱空氣加熱。典型的系統有瑞典利樂公司的利樂無菌填充系統、國際紙業的無菌填充系統、德國PKL 公司的Combiloe 無菌填充系統等，雙氧水+紫外線，即采用低濃度雙氧水(＜1%)溶液，加上高強度的紫外線輻射滅菌處理，從而取得良好的滅菌效果，它比用雙氧水結合加熱處理的滅菌效力更顯著。這種滅菌方法只需在常溫下施行就可產生立即的滅菌效果。用雙氧水等藥劑滅菌必須保證物品藥物殘留應低于規定的要求。