การตายของจุลินทรีย์เนื่องมาจากสารเคมี เมื่อนำข้อมูลระหว่างปริมาณจุลินทรีย์ที่รอดชีวิตเมื่อได้ระดับความเข้มข้นของสารเคมีหนึ่งๆ และเวลามาสร้างกราฟบนกระดาษเซมิลอก จะทำให้ได้กราฟที่มีลักษณะเช่นเดียวกับการตายของจุลินทรีย์เนื่องมาจากความร้อน โดยเวลาที่สารเคมีสัมผัสกับจุลินทรีย์นั้นเรียกว่า contact time เมื่อเส้นกราฟผ่าน 1 วงจรลอก จะทำให้ได้ค่า D ของสารเคมีชนิดหนึ่งๆ ซึ่งหมายถึงเวลาที่สารเคมีสัมผัสกับจุลินทรีย์และทำให้จุลินทรีย์นั้นลดจำนวนลงร้อยละ 90

กลุ่มของสารเคมีประเภทต่างๆ ที่ใช้ทำลายหรือยับยั้งจุลินทรีย์ ได้แก่

- ฟีนอล (phenols) และสารประกอบฟีนอล (phenolic compounds)

- โลหะหนักและเกลือของโลหะหนัก

- แฮโลเจน (halogens)

- แอลกอฮอล์ (alcohols)

- แอลดีไฮด์ (aldehydes)

- ดีเทอร์เจนต์ชนิดแอนไอออน (anionic detergents)

- สารประกอบควอเตอร์นารีแอมโมเนียม (quaternary ammonium compounds)

- alkylating gases

- เพอร์ออกไซด์ (ึperoxides)

- กรดอินทรีย์ (organic acids)

- โอโซน (ozone)

- สารปฏิชีวนะ (antibiotics)

- ยาต้านจุลชีพสังเคราะห์ (synthetic antimicrobial drugs)

เนื่องจากสารเคมีต่างๆ ที่กล่าวมามีความเป็นพิษ (toxicity) ต่อมนุษย์แตกต่างกัน จึงไม่สามารถนำมาใช้ในอาหารหรืออุตสาหกรรมอาหารได้ทั้งหมด สารเคมีที่นำมาใช้กับอาหารนั้นจะต้องไม่เป็นพิษในปริมาณที่ใช้ได้ รวมทั้งไม่ทำให้เกิดกลิ่นผิดปกติเนื่องมาจากตัวสารเคมีเองหรือเมื่อทำปฏิกิริยากับส่วนประกอบของอาหาร เช่น คลอรีนที่ทำปฏิกิริยากับแทนนินในเบียร์ทำให้เกิดกลิ่นของฟีนอลที่มีคลอรีนเป็นองค์ประกอบ