柠檬酸是有机酸中第一大酸，自然界中柠檬酸广泛存在于柠檬和橙以及桔子等水果中，常温及空气中稳定,在湿空气中微有溶解性,在热空气中产生风化现象，由于物理性能和化学性能以及衍生物的性能，是广泛应用于食品和医药以及日化等行业最重要的有机酸。柠檬酸水溶液在温度大于80℃时其pH小于3，已属于强酸。细菌的生存都需要一个特定的pH，柠檬酸的酸性可改变细胞内的pH值，影响到细菌的正常代谢。显酸性的高浓度氢离子也会改变细菌的生物活性，直接伤害到菌体细胞。从而引起细菌的死亡。
热力也是促进柠檬酸杀芽孢效果的一个重要因素。常温下柠檬酸并没有杀芽孢效果，当温度加热至大于80℃时，微生物受到热力的作用，细胞活动加速，并且其芽孢外壳的通透性也会改变，细菌芽孢的胞壁和胞膜也是热力的重要作用点。在热力的作用下，柠檬酸溶液的分子运动也会改变，其渗透性也会增强。所以在热力对芽孢菌体及柠檬酸水溶液的共同作用下，柠檬酸表现出优秀的杀芽孢效果。