辐照技术保鲜的原理比紫外线波长更短（具有高能量）的X射线和γ
线，能激励被辐照物质的分子，使之引起电离作用，这种高能量的放射线总称为电离放射线。微生物细胞的细胞质，在一定强度的放射线辐照下，没有一种结构
不受影响，根据受影响轻重程度而产生变异或死亡。
各种微生物细胞不同程度地具有修复对放射线所造成损伤的功能，这就是说，微生物对放射线具有一定的抵抗性。由于各种微生物对放射线损伤的修复功能不同，故放射线对各种微生物的致死效果也各有不同。另一方面，微生物受电离放射线的辐照，细胞中的细胞质分子引起电离，并产生各种化学变化，使细胞直接死亡，同时对维持生命的一些重要物质也引起其离子化，例如存在于细胞中的大量水分，在放射线高能量的作用下，引起化学反应，分解为氢氧根和氢原子，从而也间接引起微生物细胞的致死作用。
微生物随着被照射剂量的增加，其活菌的残存率逐渐下降。活菌数减少一个对数周期（90%的菌被杀死）所需要的射线剂量称为D值，单位为戈瑞（Gy），常用千戈瑞（kGy））表示。由于微生物对放射线的敏感性不同，若按罐藏食品的杀菌，必须完全杀灭肉毒芽孢杆菌A、B型菌的芽孢，多数研究者认为需要的剂量为40~60kGy。破坏E型肉毒杆菌芽孢的D值为21kGy。
研究者认为，微生物细胞中的DNA、RNA对放射线的作用尤为敏感，它直接影响着细胞的分裂和蛋白质的合成，细胞中对放射线抵抗力最弱的部分是DNA。
