Mikroben reagieren unterschiedlich auf Desinfektionsmittel, da diese Chemikalien bestimmte Ziele in der Zelle angreifen, die eine bestimmte Mikrobe möglicherweise nicht hat. Darüber hinaus besitzen bestimmte Bakterien Enzyme, die in der Lage sind, Giftstoffe aus dem Inneren ihrer Membranen zu entfernen, wodurch sie resistent gegen Desinfektionsmittel und Antibiotika werden.
Alkohol soll Zellmembranen angreifen und Zellproteine denaturieren, so die US-amerikanische National Library of Medicine. Dies führt zu Problemen mit dem Stoffwechsel und die Zelle lysiert normalerweise kurz nach der Exposition. Diese Methode funktioniert gut bei Bakterien, die exponierte Membranen haben, hat jedoch eine reversible Wirkung auf Sporen. Isopropylalkohol eignet sich aufgrund seiner lipophilen Eigenschaften besser zum Angriff auf Bakterien, während Ethylalkohol gegen hydrophile Viren wirksamer ist. Aldehyde sind gegen fast alle Mikroben wirksam, da diese Chemikalien an Zellwand und Membran binden und Enzymsysteme hemmen.
Chlorhexidin tötet die meisten Bakterien wirksam ab, ist jedoch gegen Sporen und Viren unwirksam. Dies ist auf den Mechanismus der Chemikalie zurückzuführen: Sie greift die Lipidschichten der Zellmembran an, die bei Viren oder Sporen nicht ohne weiteres exponiert werden. Die Wirksamkeit eines Desinfektionsmittels hängt auch von der Anwesenheit von Effluxpumpen in einer Mikrobe ab. Selbst wenn das Desinfektionsmittel effektiv auf eine Schwäche einer bestimmten Mikrobe abzielt, kann eine Mikrobe bei ausreichend niedrigen Konzentrationen in der Lage sein, das Toxin aus der Zelle zu pumpen und zu überleben. Ständige Exposition gegenüber geringen Mengen eines Desinfektionsmittels führt zu resistenten Stämmen.