高壓殺菌保鮮技術的機理將食品物料以某種方式包裝以后，置于高壓（200MPa以上）裝置中加壓，使微生物的形態結構、生物化學反應、基因機制以及細胞壁膜發生多方面的變化，從而影響微生物原有的生理活動機能，甚至使原有的功能被破壞或發生不可逆變化致死，從而達到滅菌的目的。

高壓對微生物的作用機理主要包括：①高壓對細胞膜壁的影響，在高壓作用下，細胞膜的雙層結構的容積隨著磷脂分子橫截面的收縮，表現為細胞膜通透性的變化，高壓（如20~40MP）能使較大細胞的細胞壁因超過應力極限而發生機械斷裂，從而使細胞松解：②高壓對細胞形態的影響，當細胞周圍的流體靜壓達到一定值（0.6MPa左右）時，細胞內的氣泡將會破裂，細胞的尺寸也會受壓力的影響；③高壓對細胞生物化學反應的影響，加壓對增大體積、放熱反應都有阻礙作用，對生物聚合物的化學鍵、疏水的交互反應也有影響，由于高壓能使蛋白質變性，因此高壓將直接影響到微生物及其酶系的活力，所有這些都將使微生物的活動受到抑制；④高壓對微生物基因機制的影響，核酸對剪切雖然敏感，但對流體靜壓力的耐受能力則遠遠超過蛋白質，但由酶中介的DNA復制轉錄步驟卻會因高壓而中斷。

高壓也會對食品成分造成影響，如高壓可使淀粉等碳水化合物改性，常溫下加壓到400~600MPa，由于壓力使淀粉分子的長鏈斷裂，分子結構發生改變，淀粉會發生糊化而呈不透明的粘稠糊狀物，且吸水量也發生變化。油脂類耐壓程度較低，常溫下加壓到100~200MPa，基本上變成固體，但解除壓力后，仍能恢復到原狀。另外，高壓處理對油脂的氧化有一定的影響。高壓使蛋白質原始結構伸展，體積發生改變而變性，即壓力凝固，酶是蛋白質，因此在高壓作用下，酶會鈍化或失活。與迅速加熱能加快酶失活一樣，迅速加壓也能加速酶的鈍化。高壓對食品中的維生素、風味物質、色素及各種小分子物質的天然結構幾乎沒有影響。