Desinfektion ist ein Prozess, bei dem die Keimbelastung von Oberflächen, Gegenständen oder Lebewesen verringert wird, um der Entstehung von Infektionen und Krankheiten und daraus resultierenden gesundheitlichen Risiken vorzubeugen. Zu diesem Zweck werden krankheitserregende Mikroorganismen, allen voran Bakterien, Viren und Pilze, abgetötet oder inaktiviert – und zwar in einem solchen Maß, dass kein Infektionsrisiko mehr von ihnen ausgeht. 

Grundsätzlich gibt es mehrere Methoden, Oberflächen zu desinfizieren, beispielsweise mithilfe von starker Hitzeeinwirkung, durch Strahlung (Gamma-Strahlung oder UV-Licht) oder durch mechanische Filtration, bei der unter Zuhilfenahme von spezieller Membrantechnik Erreger bis zu einer bestimmten Größe herausgefiltert werden können. Desinfektionsmittel arbeiten nicht auf diese Weise, sondern wirken in erster Linie chemisch oder biologisch. Sie enthalten Stoffe, die schädliche Mikroorganismen eliminieren oder daran hindern, ihr Infektionspotenzial zu entfalten. 

Wie das konkret vonstattengeht, ist vom Wirkstoff abhängig. Manche Desinfektionsmittel brechen die Lipidmembranen auf, die den Mikroorganismen als Schutz dienen, und machen sie dadurch unschädlich. Andere zerstören die eiweißhaltigen Strukturen, aus denen die Mikroorganismen bestehen. Der Prozess wird fachsprachlich Denaturierung genannt und lässt sich unter anderem durch Aldehyde oder Alkohole herbeiführen. Daneben gibt es Desinfektionsmittel, die eine Enzymhemmung bewirken, was die Stoffwechselprozesse der Mikroben zum Erliegen bringt.

Es besteht auch die Möglichkeit, Keime durch Oxidation, also durch die Reaktion mit Sauerstoff abzutöten. Das gelingt, indem man Wasserstoffperoxid zuführt, das als Oxidationsmittel wirkt. Einige Desinfektionsmittel sind in der Lage, die Nukleinsäuren und somit die Erbsubstanz der Mikroorganismen zu verändern, was zur Folge hat, dass sie sich nicht mehr vermehren können. In allen Fällen verlieren Krankheitserreger ihre Schädlichkeit. 

Das Wirkspektrum ist von Bedeutung, weil nicht jedes Desinfektionsmittel jede Art von Mikroorganismus ausschalten kann. Um die bestmögliche Desinfektionsleistung zu erzielen, muss das Wirkspektrum also auf den Anwendungsbereich abgestimmt sein. Unterschieden werden in dem Zusammenhang folgende Wirkweisen:

• bakterizid: Bakterizide Desinfektionsmittel wirken gegen vegetative, also lebende Bakterien, beispielsweise Meningokokken oder Salmonellen. 
• mykobakterizid: Mykobakterien bezeichnen eine bestimmte Gattung von Bakterien, zu denen unter anderem Erreger gehören, die Tuberkulose und Lepra verursachen. Bakterizide Desinfektionsmittel wirken meist auch mykobakterizid. Allerdings gelten Mykobakterien als besonders widerstandsfähig. Deswegen führen Hersteller den Begriff mykobakterizid an, um die Wirksamkeit des Desinfektionsmittels zu unterstreichen.
• tuberkulozid: Tuberkulozide Desinfektionsmittel sind nichts anderes als mykobakterizide Desinfektionsmittel. Mit der Bezeichnung soll jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen werden, dass auch Tuberkuloseerreger unschädlich gemacht werden.
• viruzid/begrenzt viruzid/begrenzt viruzid plus: Viruzide Desinfektionsmittel wirken gegen Viren, wobei von der Spezifikation abhängt, gegen welche genau. Begrenzt viruzide Desinfektionsmittel bekämpfen behüllte Viren, zu denen beispielsweise HI-, Hepatitis-B- und Hepatitis-C-Viren gehören. Desinfektionsmittel, die die Bezeichnung "begrenzt viruzid plus" tragen, wirken gegen behüllte und spezifische unbehüllte Viren, und zwar Adeno-, Noro- und Rotaviren. Desinfektionsmittel, die allgemein als viruzid bezeichnet werden, machen alle behüllten und unbehüllten Viren unschädlich. 
• sporizid: Sporizide Desinfektionsmittel wirken gegen Sporen von Pilzen und Bakterien. Dabei handelt es sich um Vermehrungs- oder Überdauerungsformen, die teilweise widerstandsfähiger sind als die Pilze und Bakterien, von denen sie abstammen. Ein Beispiel für ein sporenbildendes Bakterium ist Clostridium difficile, das Darmentzündungen hervorruft. 
• fungizid: Fungizide Desinfektionsmittel töten Pilze ab, beispielsweise Schimmelpilze. Sie wirken auch sporizid, um der Entstehung neuer Pilze vorzubeugen.
• levurozid: Levurozide Desinfektionsmittel wirken im Besonderen gegen Hefepilze wie Candida albicans. Dieser Erreger verursacht unter anderem Pilzinfektionen der Mundschleimhaut.

Für welche Darreichungsform von Desinfektionsmittel man sich entscheidet, hängt von der Anwendung ab. Für die Flächen- und Instrumentendesinfektion sind Konzentrate zum Verdünnen am gebräuchlichsten. Für die Haut- und Handdesinfektion werden Desinfektionsgele, aber auch Desinfektionssprays und gebrauchsfertige Lösungen zum Auftupfen angeboten. Sprühen oder Tupfen empfiehlt sich dann, wenn die zu desinfizierende Stelle verhältnismäßig klein ist. Bei größeren Hautpartien besteht die Gefahr, dass nicht alles gleichmäßig benetzt und somit nicht desinfiziert wird.