我們知道首先水分子本身就是一種極性分子。因此，含有水分的物料處于微波場中時，微波電磁場對物料的作用下有兩方面的效果：一是微波能量轉化為物料熱能而對物料加熱，另一種則是物料中的生物活性組成部分（如蛋白質或酶）或混合物（如細菌、霉菌等）相互作用，使它們的生理活性得到抑制或激勵。前者稱為對物料的加熱效應，后者則稱為非熱或生物效應。
微波加熱方式是瞬間穿透式加熱，被加熱的物料直接吸收微波能而即刻生熱，因而速度快且內外受熱均勻。同時，物料中的微生物也會吸收微波能而使溫度升高，破壞菌體中的蛋白質成分，起到殺死微生物的作用。另一方面，細菌處在微波電場環境下，受到電磁場作用，細菌賴以生存的細胞膜與外界交換營養物質的“離子通道”關閉，正常的生理活動受到干擾停頓，造成細胞膜的瞬間破裂，成為細菌致死的重要原因。
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