等离子体产生与维持
低温等离子灭菌器通过电磁能量将空气中的氮气和二氧化碳等气体激发，形成高能级电子。这些电子随后会迅速冷却并转移其能量到周围的气体分子上，进而使得这些分子达到足够高的温度，这些热运动力克服了微生物之间的作用力，使得微生物间距加大，从而实现对微生物进行有效杀死。
微波共振效应
低温等离子灭菌器中使用到的特定频率（通常在2.45GHz）的微波能够与水分子的自然共振频率相匹配。当物品内含有水分时，微波会被水分子吸收，并且转换为热能，使得物品内部温度升高，最终达到消毒目的。此外，由于这种方法可以快速地均匀地加热物体，因此不需要长时间进行处理，即可获得良好的消毒效果。
热传导过程分析
在实际操作中，当放入待灭菌的设备或容器后，它们首先接受到来自等离子的热辐射，然后是通过接触面直接从高温区域向低温区域传递热量。在这个过程中，容器表面的温度迅速升至100°C以上，这个过程称为瞬态加热。随后，由于材料本身的固有性质，如导热系数、密度和尺寸大小，一定的时间内容器内部也逐渐升温至100°C以上，从而达到灭菌条件。
磁场影响及作用机制
等离子的产生还受到强磁场控制，其功能主要包括控制电流方向、保持等离子的稳定性以及防止其扩散出去。由于存在强大的磁场，不仅能够稳定每一个小孔隙中的等离子，而且还能够确保所有处于同一位置的小孔隙都处于相同状态。这保证了整个处理空间内所有细菌在同一时间下同时受到足够强烈的破坏力量，从而提高了灭菌效率。
设计优化与安全考虑
为了进一步提高效率和降低成本，同时确保用户安全，设计者需要对整个系统进行优化。例如，可以采用模块化设计，便于不同规格产品替换；同时，对抗静电危险也是必须考虑的问题，因为静电可能导致火灾或者其他安全事故。在此基础上，还需设立合理的人机界面，以便操作人员轻松掌握设备以执行任务，而不会因过度复杂操作引起错误或疏忽。
