酒精可以使微生物蛋白质变性、凝固而死亡，从而达到灭菌消毒的效果。纯酒精会使微生物表面蛋白质快速凝固，反而形成保护膜，不容易杀死微生物；
原来，酒精消毒杀菌主要是利用稀释后的酒精渗透能力强的特点，让它渗透到细菌体内，然后把整个细菌体内的蛋白质凝固起来，置细菌于死地。如果用纯酒精消毒，酒精的浓度很大，一下子就会使细菌表面的蛋白质凝固住了，形成了一层硬膜。这层硬膜对细菌有保护作用，阻止了酒精进一步渗入，反而达不到消毒杀菌的目的。
酒精的学名叫做乙醇（C2H5OH），它具有很强的渗透力，能够钻入细菌内部，使菌体蛋白质凝固（化学上叫做变性），造成细菌因失去活性而死亡。过去，人们以为纯酒精会使细菌的蛋白质变性得太快太强，蛋白质在细菌的表面凝固而形成硬膜，阻止酒精进一步渗入细菌内部，造成纯酒精不能消毒杀菌的结果。其实，单独的纯酒精或纯水都不能使蛋白质变性，只有当水和酒精同时存在时，酒精溶液才显示出使蛋白质变性的能力。
原来，蛋白质是一种十分复杂的大分子结构，由螺旋状的长链拳曲成一定的几何形状。如果蛋白质的立体结构被破坏并且不能还原的话，它就失去了生理活性。在蛋白质分子中，有许多憎水的基团存在螺旋状的长链内部，还有许多亲水的基团则“暴露”在外部。所以蛋白分子外围与水十分“亲密”，有一定的水溶性并形成胶体。蛋白质内部的憎水基团之间和外部的亲水基团之间，都存在着一定的吸引力，这使它显得既稳定又活跃。要使蛋白质变性，就要让拳曲、螺旋的蛋白质分子长链舒展、松弛，其中关键是破坏形成拳曲和螺旋的各种力。
酒精分子有两个末端，一端是憎水的（-C2H5），可以破坏蛋白质内部憎水基团之间的吸引力；一端是亲水的（-0H），但它难以破坏蛋白质外部的亲水基团之间的吸引力。另一方面，水分子虽然可以松弛蛋白质亲水基团之间的吸引力，但它即使钻进细菌内部，也无法破坏其蛋白质中憎水基团之间的吸引力。所以，纯酒精或水都不足以使细菌内的蛋白质变性，只有酒精和水共同存在，同时使保持蛋白质几何形状的各种吸引力松弛，蛋白质才会失去生理活性。因此，只有一定浓度的酒精溶液，才能达到良好的消毒杀菌目的。