Sterilizacija (ali sterilizacija) v mikrobiologiji je izraz, ki se nanaša na kateri koli postopek, ki odstrani (odstrani) ali uniči vse oblike mikrobnega življenja, vključno s prenosljivimi povzročitelji (kot so glive, bakterije, virusi, oblike trosov itd.), ki so prisotni na površini, vsebovan v tekočini, v zdravilu ali v spojini, kot je gojišče biološke kulture. Sterilizacijo je mogoče doseči z uporabo ustreznih kombinacij toplote, kemikalij, obsevanja, visokega tlaka in filtracije.

​

Na splošno je treba kirurške instrumente in zdravila, ki pridejo v že aseptičen del telesa (kot je krvni obtok ali prodrejo skozi kožo), sterilizirati na visoko stopnjo zagotavljanja sterilnosti ali SAL. Primeri takih instrumentov so skalpeli, podkožne igle in umetni srčni spodbujevalniki. To je bistveno tudi pri izdelavi parenteralnih zdravil.

Sterilizacija kot definicija konča vse življenje; medtem ko se sanacija in dezinfekcija končata selektivno in delno. Tako sanacija kot dezinfekcija zmanjšata število ciljnih patogenih organizmov na raven, ki velja za "sprejemljivo" - raven, s katero se lahko sooči razumno zdravo, nedotaknjeno telo. Primer tega razreda postopka je pasterizacija.

​

Med metodami sterilizacije poznamo:
- Toplotna sterilizacija
- Kemična sterilizacija
- Sterilizacija s sevanjem
- Sterilna filtracija