Sterilizácia (alebo sterilizácia) v mikrobiológii je pojem označujúci akýkoľvek proces, ktorý eliminuje (odstraňuje) alebo zabíja všetky formy mikrobiálneho života vrátane prenosných agensov (ako sú huby, baktérie, vírusy, spóry atď.) prítomných na povrchu, obsiahnuté v tekutine, v lieku alebo v zlúčenine, ako je biologické kultivačné médium. Sterilizáciu je možné dosiahnuť použitím vhodných kombinácií tepla, chemikálií, ožarovania, vysokého tlaku a filtrácie.

​

Vo všeobecnosti chirurgické nástroje a lieky, ktoré vstupujú do už aseptickej časti tela (ako je krvný obeh alebo prenikajú kožou), musia byť sterilizované na vysokú úroveň zabezpečenia sterility alebo SAL. Príklady takýchto nástrojov zahŕňajú skalpely, hypodermické ihly a umelé kardiostimulátory. To je tiež nevyhnutné pri výrobe parenterálnych liečiv.

Sterilizácia ako definícia ukončuje celý život; pričom sanitácia a dezinfekcia sa selektívne a čiastočne ukončujú. Dezinfekcia aj dezinfekcia znižujú počet cielených patogénnych organizmov na úroveň, ktorá sa považuje za "prijateľnú" - úroveň, s ktorou sa primerane zdravé, neporušené telo dokáže vysporiadať. Príkladom tejto triedy procesu je pasterizácia.

​

Medzi spôsoby sterilizácie patrí:
- Tepelná sterilizácia
- Chemická sterilizácia
- Radiačná sterilizácia
- Sterilná filtrácia