目前，碘的抗菌機理還沒有研究清楚。二價碘是主要的抗微生物劑，它可以破壞維系蛋白質細胞的鍵，抑制蛋白質合成。通常，游離碘元素和次碘酸是有效破壞微生物作用的活性劑。用于殺菌的主要碘化合物是碘伏、碘酒以及水溶性碘溶液，這兩種溶液通常用于皮膚殺菌。碘伏可作為設備表面的清洗劑、殺菌劑或皮膚防腐劑、，同時碘伏還可用于水處理過程中。

　　碘伏復合物釋放出中間三價離子，在有酸存在時，這種三價離子可以迅速轉化為次碘酸和二價碘，而次碘酸和二價碘都是碘殺菌劑中的活性抗微生物形式。

　　離子表面活性劑含有兩個重要的功能基團-親油基團和親水基團，當把它放入水中時，這些分子離子化，兩個基團就會在分子周圍產生感應電荷使表面帶有正電荷或負電荷，陰離子和陽離子殺菌劑也有同樣的性質。

　　當碘元素與非離子性表面活性劑如壬基乙酸苯酚氧化物冷凝液混合，或與載體，如聚乙烯吡咯烷酮混合時，該混合水溶液就是碘伏，它是目前使用的最為廣泛的碘化合物形式。在酸性條件下，碘伏具有很強的殺菌生物活性，所以經常用磷酸對其進行改性。碘伏與表面活性劑以及酸混合便具有去垢特性，因此常把它們作為去垢-殺菌劑。與水或酒精配制的碘懸浮液相比，這些化合物不僅抗菌，而且還具有很強的水溶性、無氣味、對皮膚無刺激性等特性。

　　為了制備表面活性劑與碘的復合物，通常將碘加入非離子性表面活性劑中，加熱到55～65℃，以提高碘的溶解性，并保持產品最終的穩定性。在碘和表面活性劑間存在放熱反應，導致了溫度的升高。此反應還取決于表面活性劑的類型以及表面活性劑與碘的比例。如果碘量沒有超過表面活性劑的溶解度，那么最終產品能完全、無限地溶于水中。

　　曾經用平衡反應式：R+I2→RI+HI來解釋表面活性劑-碘復合物的行為，這里R代表表面活性劑。由于表面活性劑的碘化作用增強，通過碘氧化而形成的碘化物的濃度降低，進而影響到有效碘的分配。

　　游離態有效碘的濃度決定了碘伏的活性。表面活性劑的存在雖不影響碘伏的活性，但卻能影響碘的殺菌特性。芽孢對碘的抵抗力大于營養細胞，由表8-1可知，芽孢的致死時間大約是營養細胞的10~1000倍，碘能有效殺滅營養細胞，但對芽孢的殺滅作用卻沒有氯有效。

表8-1碘伏造成細菌芽孢失活的條件

注：所有實驗都在15~25℃蒸餾水中進行

摘自：Odlaug.1981

　　當介質中存在有機物時，碘伏殺菌劑比氯化物更加穩定。由于碘混合物在非常低的pH下仍保持穩定，因此可在6ppm這樣低的濃度下使用，常用濃度為12.5～25ppm。對于病毒，碘殺菌劑比其它殺菌劑更加有效，6.25ppm的碘殺菌劑溶液可在30秒內通過Chamber實驗。非選擇性碘化物可以殺死營養細胞、許多芽孢以及病毒。

　　在推薦濃度下使用的碘伏殺菌劑一般含50～70mg/L游離碘，可使中強堿水溶液的pH降至3或者更低。如果用高濃度堿水過度稀釋碘伏，結果會因為酸度被中和而嚴重影響其殺菌效果。當pH為2.5~3.5時，該溶液的殺菌效果最好。

　　在濃縮狀態下，配制的碘伏有較長的貨架期。但是在溶液中碘會因為蒸發而有所損失。當溶液溫度達50℃時，因碘的升華作用而造成的損失尤為嚴重。碘能被塑料材料或換熱器上的橡膠墊圈吸收，產生污點和殺菌劑污痕。碘污跡有其優點，因為大多數有機和礦物質污垢的污跡是黃色的，從而可以指明清潔不足的位置。碘溶液的琥珀色可作為存在殺菌劑的證據。但是，顏色的強度并不能作為碘濃度的可靠指標。由于碘伏溶液是酸性的，它們不受硬水的影響，而且，如果使用正確的話，碘伏還能阻止礦物質的富集。但是，已經存在的礦物質不會因為使用碘殺菌劑而被清除。有機物（特別是奶）會使碘伏溶液中的碘鈍化，最終導致琥珀色褪去。溶液中只要不存在大量有機物污垢，碘損失通常極小。在儲存過程中碘的損失有所增加，所以在使用前應該檢測溶液的濃度，并將其調整到需要的強度。

　　碘化物消毒劑的缺點如下：它通常要比氯貴一些，在某些產品中會產生異味，大約在50℃時就發生氣化，對細菌芽孢和噬菌體的殺菌效果不及氯化物，低溫時殺菌效果差，對pH變化敏感。但是，碘殺菌劑對手部消毒很有效，而且它們不會刺激皮膚，因此被推薦應用于食品工廠中手的浸泡消毒過程和食品加工設備的消毒過程中。