微波杀菌工艺有连续微波杀菌、多次快速杀菌和脉冲微波杀菌3种。
连续微波杀菌利用微波的热效应，既可用于食品的巴氏杀菌，也可用于高温短时杀菌，在国内外杀菌技术中已得到广泛应用。其工艺流程及参数与微波功率、物料流量、火菌时间和灭菌温度有关。
多次快速加热和冷却的微波杀菌工艺适合于对温度敏感的液体食品杀菌，例如饮料、米酒的杀菌保鲜。其目的是快速地改变微生物生态环境的温度，让微生物处在冷、热交替的恶劣环境下致死，从而避免让物料连续长时间处于高温状态，最大限度留物料的色香味及其营养成分。
脉冲微波杀菌主要是利用非热效应，其对细胞的作用主要集中在细胞膜上。脉冲微波杀菌技术能在较低的温度、较小的温升条件下对食品进行杀菌，对于热敏性物料来说具有其他方法不可比拟的优势。目前实现脉冲微波杀菌有两条途径：第一条是采用瞬时高压脉冲微波能量而平均功率很低的杀菌技术。第二条是不采用高功率脉冲微波，而是幅度较低的连续波微波功率，周期性地切断，处于毫秒级持续时间和毫秒级停断时间。
