Dezenfektanlar, genellikle, yüzey gerilimini düşüren ve ozmotik basıncı yükselten bir karakterde olduklarından, hücre membranlarının yarı geçirgen özelliğinin bozulmasına, beslenmesinin aksamasına, metabolizmanın durmasına ve ölümlere neden olurlar.

Mikropların hipertonik bir ortamda bulunması, içerden dışarı suyun çıkmasına yol açar ve mikroplarda dehidrasyon meydana gelir. Bu durum metabolizmanın bozulmasına sebep olur ve bakteriyi öldürür (plazmoliz). Diğer taraftan da, yüzey geriliminin düşmesi kimyasal maddelerin bakteri yüzeyi ile direk temasa gelmesini kolaylaştırır ve ortamda bulunan maddelerin bakteri yüzeyinde toplanmasına neden olur. Bu durum da, beslenmeyi bozar ve yine bakteriyi öldürür. Bu etkilerin yan ısıra, bazı dezenfektanlar bakteri membranlarında zedelenmeler ve tahribat yaparak membranların bütünlüğünü bozarlar. Aktif ve pasif transport sistemi önemli derecede aksar. Bazıları da hücre duvarını parçalayarak protoplast ve sferoplastların meydana gelmesine neden olur ve sonra bunları da tahrip ederler.

Bu tarzda etkileyen kimyasal maddeler arasında fenol ve fenol bileşikleri, sentetik deterjanlar, organik solventler bulunmaktadır.

1- Fenol ve fenol bileşikleri: Asit fenik (C₆H₅OH, fenol, karbolik asit): Mikroorganizmalar üzerine yoğunluğuna göre mikrobisid veya mikrobistatik olarak etkileyen fenolün, dezenfeksiyon amacı ile, genellikle %2-3 solusyonları kullanılır. Asit fenik'in sabunlara katılarak kullanılması, suda erime veya nüfuz kabiliyetini artırır. Ancak, çok fazlasının, ters etkisi vardır. Bakterileri veya aşıları inaktivasyonda, serumların muhafazasında, fenolün %0.1-0.2 oranında yapılan solusyonlarından yararlanılır.

Fenolün aktivitesi, yapısında bulunan halkada yapılan yer değiştirmeler ile artırılabilir. Bu esasa göre elde edilen, metil fenol, orto meta ve para kresol ve halogenlenmiş fenolün etkisi, normal fenolden daha fazladır. Lizol %5 yoğunluğunda deri, yara, çamaşır, eşya, hastane odaları, idrar, gaita, kraşe, vs. maddelerin dezenfeksiyonunda kullanılır. Rezorsinol (hidroksifenol), hafif bakterisidaldır. Bunda bulunan alifatik yan zincirin değiştirilmesiyle antimikrobial tesiri artırırlar. Buna karşın, suda erime kabiliyeti azalır. Bisfenol, fenollü dezenfektanlar arasında bakterisidal, fungisidal ve az toksik olması ile fazla tercih edilir. Bu bileşikte, karbondan-karbona oksijen, sülfür veya alkalen ile bağlanmış iki fenol halkası bulunur. Fenol bileşikleri arasında yukarıdakilerden ayrı olarak ortohidroksidifenol ve klorlanmış metilen ve sülfürlü bileşikleri de önemli yer tutar. Hekzaklorfene, sabunlarla birlikte kullanılır. Bitionol, sülfür ihtiva eden bir sülfür klorfendir. Bu madde suda az, alkali ve organik solventlerde fazla erir. Klorhekzidin, deri antiseptiği olarak kullanılır.

Diğer fenol bileşikleri olan kreolin, sagrotan, dettol, diklorfen, tetraklorfen, valvanol, baktol, sudal, vs' de genellikle aynı amaçlar için %1-5 yoğunluğunda kullanılırlar. Taze solusyonlar daha etkilidirler.

Fenolik dezenfektanlar, hücre membranında yapı bozukluklarına neden olur ve proteinleri presipite ederler. Özellikle, membrana bağlı olan oksidase ve dehidrogenase enzimleri inaktive olurlar. Bunların yanısıra, fenoller yüzey gerilimini düşürerek bu yolla da etki yaparlar. Fenol, aynı zamanda dezenfektanların standardizasyonunda da kullanılır.

2- Sentetik deterjanlar: Bunlar da yüzey gerilimini düşürme ve ıslatma yetenekleri olması nedeniyle yüzey aktif maddeler olup, hidrofobik ve hidrofilik gruplara sahiptirler. Hidrofobik kısım, uzun zincirli hidrokarbonlardan oluşmuştur. Sentetik deterjanlar kendilerinde bulunan hidrofilik polar grupların kimyasal karakterlerine göre 3 kısma ayrılırlar.

a) Katyonik deterjanlar: Bunlar quaternar amonyum bileşiklerinden oluşmuş yüzey aktif maddelerdir. Kendilerinde bulunan hidrofobik kısım, pozitif elektrikle yüklü olan hidrofilik kısımla denge halindedir. Böyle bir madde bakteri ile karşı karşıya gelirse pozitif yüklü kısım, bakterinin negatif elektrikle yüklenmiş olan ve membranda bulunan fosfolipidlerin fosfat kökü ile reaksiyon verir. Bu sırada deterjanın polar olmayan kısmı da membranın hidrofobik olan porsiyonlarının içine girerek etkisini sürdürür. Bu durum, bakterideki yarı geçirgenlik özelliğini bozar ve membranda bulunan fosfor, nitrogen, protein, lipid ve diğer önemli substanslar arasındaki bağlantılarda kopmalar meydana getirir. Böylece, membrandaki maddeler arasındaki bütünlük bozulur. Dezenfektan hücre içine girdikten sonra da etkisine devam ederek çok önemli göreve sahip olan enzimleri denatüre ve inaktive eder.

Quaternar amonyum bileşikleri, genellikle, amonyum klorid derivatlarıdır. Bunlardaki hidrojenler yerine birçok radikaller girebilir. Böyle radikaller arasında alkil gruplar önemlidir. Radikallerin girmesi çok sayıda yeni bileşiklerin sentezlenmesine yol açar. Zephiran, ceepryn, phemerol, diaparane, cetavlon, roccal, laurodin bu tür deterjanlar arasındadır.

Katyonik deterjanlar, Gram pozitif ve negatif mikroplar için bakterisidal etkiye sahiptirler. Anyonik deterjanlarla aralarında uyuşmazlık bulunduğundan, birbiriyle olan karışımları etkisiz kalır. Bu nedenle katyonik deterjanlar, anyonik olmayanlarla birleştirilebilirler. Alkali sular aktivitelerini arttırır. Asidik ve sert sularda presipitasyon göstermezler. Proteinler katiyonik deterjanları inaktive edilebilirler.

b) Anyonik deterjanlar: Anyonik deterjanlar suda dissosiye oldukları zaman negatif elektrikle yüklü iyonlar meydana getirirler ve düşük pH'da bile aktivite gösterebilirler. Anyonik deterjanlar arasında sabunlar önemli yer tutarlar. Bunlar yüksek yağ asitlerinin sodyum veya potasyum tuzlarıdır. Yumuşak sabunlar KOH ile ve sert sabunlar da NaOH ile elde edilirler. Sabunlar, yüzey gerilimini düşürür ve suyun ıslatma kabiliyetini arttırırlar. Birçok maddeler sabunlara katılarak kullanılabilirse de, ancak, bu maddelerin esas etkisi de azalabilir. Örn. kresol ihtiva eden sabunun etkisi, sadece kresoldan daha azdır.

Anyonik deterjanların tesiri genellikle Gram pozitif etkenlere karşıdır. Gram negatiflere etkisi çok zayıftır. S. pneumoniae ve T. pallidum etkenleri üzerine bakterisidal tesire sahiptir. Anyonik deterjanlar arasında sabunlardan ayrı olarak sodyum lauryl sulfate ve alkil benzen sulfonat da bulunur.

c) İyonik olmayan deterjanlar: İyonik olmayan deterjanlar arasında polieter ve poligliserol esterler vardır. Bunlar etkili bir antiseptik veya dezenfektan olmayıp, derideki bakterileri saponifikasyonla (mikropların içine girerek lipoid maddeyi saponifiye ederek) giderirler. Böylece, ellerin sabunla yıkanması mikropların giderek azalmasına yol açar.

3- Organik solventler: Etil alkol (CH₃-CH₂OH, etanol): etil alkol, genellikle, mikrobistatik etkiye sahip olup derinin dezenfeksiyonunda kullanılan bir antiseptiktir. Dezenfeksiyon amacı ile %50-70 oranında sulandırılarak kullanılır. Metil alkol (CH3.OH, metanol): Etkisi etanoldan daha zayıftır. Aseton (CH₃.CO.CH₃) ve eter (CHCl₃): Antibakteriyel etkisi olması nedeniyle sıvıları steril tutmada kullanılır. Katıldığı kültürlerden de kolayca uçar. İsopropilakol (CH₃-CH.OH.CH₃): Daha az uçucu olması nedeniyle uygulama imkanı kolaydır. Toluen'den (C₇H₃), sıvıları muhafaza etmede yararlanılır.

Alkoller, genellikle, hücre membranındaki hidrokarbon molekülleri ile bağlantı kurmuş lipidleri ayırarak bunlara etkilerler. Deri üzerinde lipoidal sekretlerde bulunan mikroplara da bu sekretleri eritmek suretiyle tesir ederler. Organik solventlerin sporlar üzerine etkisi yoktur. Mikroorganizmalar üzerine olan tesiri de zayıf olduğundan dezenfeksiyon amacı ile kullanılamazlar.