不同的化學物質對微生物的影響不同，有些化學物質在極低濃度(或一定濃度)時對微生物起促進作用，有利於微生物的代謝、生長繁殖；在較低濃度時對微生物起抑製作用，不利於微生物的代謝、生長繁殖；在較高濃度時起殺菌作用，破壞微生物的代謝和菌體結構，導致殺死微生物。掌握各種化學物質對微生物的影響有助於我們利用或殺死微生物。
一、pH與酸、堿
（一）pH
大部分微生物的最適生長pH在5～9（多數自然環境的pH）範圍內，隻有少數種類可生長於pH低於2或高於10的環境中。如大多數細菌、放線菌的最適生長pH在6.5～8.0範圍。
環境中的pH將影響到微生物對營養物質的吸收，酶及其他蛋白質的形成及其活力，代謝途徑和細胞膜透性的改變等。例如大腸杆菌的生長範圍為pH4.5～9.0，在pH4時，體內形成氨基酸脫羧酶，在pH8時，體內形成氨基酸脫氨酶；黑曲黴在pH2～3時形成檸檬酸，pH近中性時形成草酸；酵母菌在pH5.0時其產物是乙醇，而在pH8時則產生甘油。
微生物在其生命活動過程中可改變環境的pH，例如在穀氨酸發酵過程中，進入產酸階段pH就會下降，每當pH下降到6.0～7.2就加尿素，這樣既可調節pH，又供給了必要的氮源。在乳酸發酵時，添加過量的碳酸鈣，以維持pH在6.8左右。
(二)酸類
1．酸類對微生物的作用
酸類物質會解離出H+，降低環境的pH，如果pH小於微生物的最適生長pH，微生物的生命活動即被抑製或者不能生存而死亡。
酸類對微生物的作用不僅決定於氫離子濃度，而且與其遊離的陰離子和未解離的分子本身有關，一般有機酸的解離度比無機酸的解離度小，因而在相同的濃度下其氫離子濃度也低，但其抑菌或殺菌的效果有時反而比無機酸強，這就說明有機酸的抑菌或殺菌作用與其整個分子和相應的陰離子有重要關係，例如用作食品防腐劑的苯甲酸和鄰羥基苯甲酸在中性與堿性中可以解離，在酸性環境中則其解離被抑製，然而它們在酸性環境中呈不解離狀態時，其殺菌作用卻比在中性環境中大100倍。
2．酸類物質在食品中的應用
應用於食品工業中的許多有機酸，在食品中起防腐或殺菌作用，有些同時還可增進食品的風味。例如酸奶生產，牛奶經乳酸菌發酵，部分糖變為乳酸而製成特有風味的酸奶；黃瓜、番茄、大蒜等除加入一些糖、鹽等調料外，再加入一定量的醋酸或檸檬酸製成酸漬食品，不僅可使保存時間延長，而且賦予食品新的風味。一般認為，醋酸濃度為6%(此時pH為2.3～2.5)時，可有效地抑製腐敗菌的生長。
食品中應用的防腐劑，首先是對人體無毒，其次是不影響食品的風味，同時有較好的防腐效果，防腐劑在食品中的用量應不超過食品衛生標準的規定。苯甲酸及其鹽、山梨酸及其鹽、脫氫醋酸及其鈉鹽、醋酸等都是常用的防腐劑。
（三）堿類
堿類物質會解離出OH-使環境的pH提高，如果pH大於微生物的最適生長pH時，微生物生長的速度較慢。當pH超過微生物生長的最高pH時，微生物的生長就被抑製或殺死，pH越大(堿性越強)，殺菌力越強。但細菌芽孢的抗堿能力很強。耐酸性細菌如結核分枝杆菌抗堿能力也特強，在實驗室中，檢查結核杆菌時，常先將檢樣(如痰)以強堿(4%KOH)處理30min，使樣品中的物質液化，這樣的強堿條件是其他微生物所不能耐受的。
食品工廠常用石灰水、氫氧化鈉、純堿等對環境、工具、機器設備等進行消毒。
二、鹽類
一般情況下，鹽類(如NaCl、KCl、MgSO4等)在低濃度時對微生物生長是有益的，而在高濃度時則有抑製或殺死微生物的作用，這主要是因為高濃度的鹽會引起細胞脫水，造成菌體的生理上幹燥。鹽類相對分子質量大的毒性比相對分子質量小的大，2價陽離子毒性比1價陽離子毒性較大。通常革蘭氏陽性菌對鹽的敏感性大於革蘭氏陰性菌。
重金屬鹽類是蛋白質的沉澱劑，其重金屬離子與細胞蛋白質結合而使蛋白質變性；或者與酶的—SH結合而使酶失去活力，影響正常代謝。當重金屬鹽濃度高時可引起細胞死亡。HgCl2(升汞)、銀鹽、銅鹽等重金屬鹽都曾做過防腐劑或消毒劑。由於重金屬離子對人體有毒害，使用時應高度注意安全，而在食品中是絕對不能使用的。
升汞作為消毒劑，其使用濃度為0.1%，多用於人手、非金屬器皿的消毒，其缺點是對人體有劇毒。現已合成一些毒性較低的含汞有機物如硫柳汞、袂塔酚(Metaphen)作消毒劑。硝酸銀可用於眼炎、中耳炎等的治療。
硫酸銅對真菌和藻類殺傷力較強；砷鹽對細菌、酵母菌的毒性較大，特別是對螺旋體毒性更為顯著。