抗菌劑的抗菌作用在于使微生物細(xì)胞相關(guān)的生理、生化反應(yīng)和代謝活動受到干擾及破壞，從而殺死或抑制微生物的生長繁殖。
對于不同的抗菌劑抗菌作用機(jī)理是不同的。同一種抗菌劑在不同的環(huán)境條件下，甚至也可能呈現(xiàn)不同的抗菌作用機(jī)理。
塑料用抗菌劑的抗菌作用機(jī)理，目前主要有如下幾種。
金屬離子接觸反應(yīng)機(jī)理
金屬離子帶有正電荷，當(dāng)微量金屬離子接觸到微生物的細(xì)胞膜時(shí)，與帶負(fù)電荷的細(xì)胞膜發(fā)生庫侖吸引，使兩者牢固結(jié)合，金屬離子穿透細(xì)胞膜進(jìn)人細(xì)菌內(nèi)，與細(xì)菌體內(nèi)蛋白質(zhì)上的巰基、氨基等發(fā)生反應(yīng)。細(xì)胞蛋白質(zhì)活性中心的結(jié)構(gòu)被破壞，造成微生物死亡或喪失分裂增殖能力。
金屬離子殺滅和抑制細(xì)菌的活性按下列順序遞減：
Ag+>Hg2+>Cu2+>Cd2+>Cr3+>Ni2+>Pb2+>Co4+>Zn2+>Fe3+
Ag+處于第一位是因?yàn)樗哂休^高的氧化還原電位(±0.798eV,25C)，除了其他金屬離子所具有的絡(luò)合反應(yīng)外，它還具有很強(qiáng)的氧化還原反應(yīng)活性，通過氧化還原反應(yīng)達(dá)到其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定狀態(tài)，所以Ag+的抗菌作用是最強(qiáng)的。
催化激化機(jī)理
有些微量的金屬元素能起到催化活性中心的作用，如銀、鈦、鋅。該活性中心能吸收環(huán)境的能量，如紫外光，激活空氣或水中的氧，產(chǎn)生羥基自由基（?OH)和活性氧離子（02-)。它們能氧化或使細(xì)菌細(xì)胞中的蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、糖苷等發(fā)生反應(yīng)，破壞其正常結(jié)構(gòu)，從而使其死亡或喪失增殖能力。
陽離子固定機(jī)理
帶負(fù)電荷的細(xì)菌會被抗菌材料上的陽離子（如有機(jī)季銨鹽基團(tuán)）所吸引，束縛細(xì)菌的活動，抑制其呼吸機(jī)能，即發(fā)生“接觸死亡”；在電場引力的作用下，細(xì)胞壁和細(xì)胞膜上的負(fù)電荷分布不均勻造成變形，細(xì)胞的內(nèi)臟物如水、蛋白質(zhì)等滲出體外，發(fā)生“溶菌”觀象而死亡。
細(xì)胞內(nèi)容物、酶、蛋白質(zhì)、核酸損壞機(jī)理
許多有機(jī)抗菌劑的抗菌作用屬于這種機(jī)理。如對細(xì)胞器的作用、對蛋白質(zhì)和核酸等結(jié)構(gòu)物質(zhì)的作用、對酶體系的作用（酶形成、酶活性）、對呼吸作用的影響（糖酵解、電子傳遞系統(tǒng)、氧化磷酸化等過程）、對有絲分裂的影響等。