Sterilizacija (arba sterilizacija) mikrobiologijoje yra terminas, reiškiantis bet kokį procesą, kuris pašalina (pašalina) arba naikina visas mikrobų gyvybės formas, įskaitant ant paviršiaus esančius pernešamus sukėlėjus (pvz., grybelius, bakterijas, virusus, sporų formas ir kt.), yra skystyje, vaistuose arba junginiuose, pvz., biologinėje auginimo terpėje. Sterilizacija gali būti pasiekta taikant tinkamus šilumos, cheminių medžiagų, švitinimo, aukšto slėgio ir filtravimo derinius.

​

Paprastai chirurginiai instrumentai ir vaistai, kurie patenka į jau aseptinę kūno dalį (pvz., į kraują arba prasiskverbia per odą), turi būti sterilizuoti iki aukšto sterilumo užtikrinimo lygio arba SAL. Tokių instrumentų pavyzdžiai yra skalpeliai, poodinės adatos ir dirbtiniai širdies stimuliatoriai. Tai taip pat būtina gaminant parenterinius vaistus.

Sterilizacija kaip apibrėžimas nutraukia visą gyvenimą; kadangi dezinfekavimas ir dezinfekcija baigiasi pasirinktinai ir iš dalies. Tiek dezinfekavimas, tiek dezinfekcija sumažina tikslinių patogeninių organizmų skaičių iki „priimtinų“ lygių – lygių, su kuriais gali susidoroti pakankamai sveikas, nepažeistas organizmas. Šios klasės proceso pavyzdys yra pasterizavimas.

​

Tarp sterilizavimo būdų turime:
- Sterilizacija karščiu
- Cheminė sterilizacija
- Radiacinė sterilizacija
- Sterilus filtravimas