巴氏消毒通常不可以彻底杀死杀灭牛奶中的所有细菌，但对于部分不耐热的细菌，具有杀灭作用。对高温有一定耐受性的细菌，无法完全杀灭，因此经过巴氏消毒后的牛奶，还是需要冷藏储存。
不同细菌适宜生长的温度不同，而巴氏消毒主要是利用大部分细菌不耐热的特点，在适宜的温度、保温时间内，将不耐热的细菌，如细菌芽孢、大肠杆菌等病原体杀灭。但经过巴氏消毒后的牛奶，仍可保存部分耐热的细菌，不过数量较少，通常不会使产品在短时间内变质，因此经巴氏消毒后的产品，还需要在4℃左右的温度下冷藏保存，一般可保存3-10天。
牛奶、酸奶等产品，由于其中富含多种蛋白质，而蛋白质在高温条件下容易发生变质，因此一般使用巴氏消毒进行消毒，尽可能较大限度地保证食品原有的风味、口感以及营养价值。
