Sterylizacja (lub sterylizacja) w mikrobiologii to termin odnoszący się do każdego procesu, który eliminuje (usuwa) lub zabija wszystkie formy życia drobnoustrojów, w tym czynniki zakaźne (takie jak grzyby, bakterie, wirusy, formy zarodników itp.) obecne na powierzchni, zawarte w płynie, w leku lub w związkach, takich jak biologiczne pożywki hodowlane. Sterylizację można osiągnąć poprzez zastosowanie odpowiednich kombinacji ciepła, chemikaliów, napromieniowania, wysokiego ciśnienia i filtracji.

​

Zasadniczo narzędzia chirurgiczne i leki, które dostają się do już aseptycznej części ciała (takiej jak krwioobieg lub penetrują skórę), muszą być sterylizowane do wysokiego poziomu zapewnienia sterylności (SAL). Przykładami takich instrumentów są skalpele, igły podskórne i sztuczne rozruszniki serca. Jest to również niezbędne przy wytwarzaniu farmaceutyków pozajelitowych.

Sterylizacja jako definicja kończy całe życie; natomiast sanityzacja i dezynfekcja kończy się selektywnie i częściowo. Zarówno sanityzacja, jak i dezynfekcja zmniejszają liczbę docelowych organizmów chorobotwórczych do poziomu uznawanego za „akceptowalny” – poziomu, z którym może sobie poradzić w miarę zdrowy, nienaruszony organizm. Przykładem tej klasy procesu jest pasteryzacja.

​

Wśród metod sterylizacji mamy:
- Sterylizacja termiczna
- Sterylizacja chemiczna
- Sterylizacja radiacyjna
- Sterylna filtracja