杀菌是生产消毒牛奶的一项重要工艺。一般都是采取巴氏消毒法（德国微生物学家路易·巴氏德于19世纪50年代发明的，故以此命名）。这种方法分低温和高温两种消毒法。低温消毒法是将牛奶放入专门的巴氏消毒器中，将牛奶加热至62℃～65℃，维持30分钟；高温消毒法是加热至73.8℃～76.6℃，持续时间1～10分钟，或82.2℃，时间不超过5分钟。然后迅速冷却到10℃。冷却的目的是防止残留的芽胞繁殖，并保持奶的品质。另外，使用土法也可达到消毒的目的。即用旺火煮后，在奶的表面迅速形成奶脂膜（以牛奶不溢出为准），犹如一块布盖在海浪上一样。从形成脂膜时计算，再煮15分钟，就能达到巴氏消毒法的效果。