Механізм дії антимікробних консервантів заснований насамперед на порушенні клітинних структур і фізіологічних функцій мікробів.
По-перше, вони руйнують клітинну мембрану: активні інгредієнти певних протимікробних консервантів реагують з ліпідами та білками в клітинних мембранах мікробів, тим самим змінюючи проникність мембрани. Це призводить до витоку внутрішньоклітинного вмісту, що в кінцевому підсумку призводить до загибелі мікробів. Наприклад, певні катіонні консерванти можуть адсорбуватися на поверхні бактерій, змінюючи електричний потенціал клітинної мембрани та спричиняючи пошкодження мембрани.
По-друге, вони пригнічують активність ферментів: ферменти відіграють ключову роль у мікробному метаболізмі, беручи участь у широкому спектрі біохімічних реакцій. Антимікробні консерванти зв’язуються з активними центрами ферментів, роблячи їх неактивними; це блокує метаболічні шляхи та пригнічує ріст і розмноження мікробів. Наприклад, деякі консерванти,-що містять сірку, можуть реагувати з ферментами всередині бактеріальних клітин, дезактивуючи їх.
По-третє, вони впливають на генетичний матеріал: генетичний матеріал мікроорганізму керує його ростом, розмноженням і спадковими ознаками. Компоненти антимікробних консервантів можуть взаємодіяти з ДНК або РНК мікроорганізму, порушуючи процеси реплікації та транскрипції, і, як наслідок, перешкоджаючи нормальному відтворенню або виживанню мікроорганізму. Наприклад, деякі консерванти, що містять специфічні хімічні функціональні групи, можуть зв’язуватися з ДНК, тим самим блокуючи її реплікацію. Різні типи антимікробних консервантів можуть надавати пріоритет одному або декільком із цих механізмів дії для ефективного інгібування та знищення широкого спектру мікроорганізмів.
