性物质发生变异或破坏， 从而导致生物体生长发育异常， 直至死亡。
效应理论
微波是一种电磁波， 可产生高频电场。当微波进入介质内部时， 介质内部的极性分子， 如水、蛋白质及核酸等随着电磁场的频率不断改变极性方向， 使分子来回剧烈转动， 相互摩擦产生热。由于电磁场频率很高 （如常用的微波炉频率为2 450 MHz ， 相当于使水分子在 1 s内发生180 度来回转动 2415 亿次) ， 导致介质温度急剧升高， 微生物体内的蛋白质、核酸等极性分子变性， 从而达到杀菌效果
非热效应理论 细菌、酵母菌等微生物都是由水、蛋白质、碳水化合物、脂肪和无机物等复杂化合物构成的一种凝聚态物质。其中水是生物细胞的主要成分， 含量为75 ％～85 ％，细菌的各种生理活动都有水参加， 如细胞的生长繁殖过程， 对各种营养物质的吸收， 细胞质的扩散、渗透及吸附等。在一定微波场的作用下， 食品中的菌体也会因自身水分的极化而同时吸收微波能升温。由于它们是凝聚态介质， 分子间的强作用力加强了微波能的能量转化，从而使体内蛋白质、核酸等物质同时受到无极性热运动和极性转变两方面的作用， 使其空间结构变化或破坏而导致变性。蛋白质变性后， 其溶解度、粘度、膨胀性渗透性及稳定性都会发生明显变化， 从而使细胞失去生物活性。1966 年， Olsen 等人揭示了微波对镰刀霉芽孢的非热效应， 提出了微波菌的非热效应理论。此后， 许多研究人员展开类似研究， 出现了不同的解释模型。从生物物理学角度来看， 组成微生物的蛋白质、核酸等生物大分子和作为极性分子的水在高频率、强电场强度的微波场中将被极化， 并随着微波场极性的迅速改变而引起蛋白质等极性分子集团电性质变化。它们同样能将微波能转换成热能而使自身温度升高， 电性、能量的变化将引起蛋白质等生物大分子变性。
