Drobnoustroje różnią się pod względem reagowania na środki dezynfekujące, ponieważ te substancje chemiczne atakują określone cele w komórce, których dany mikrob może nie mieć. Ponadto niektóre bakterie mają enzymy zdolne do usuwania toksyn z ich błon, co czyni je odpornymi na środki dezynfekujące i antybiotyki.
Uważa się, że alkohol atakuje błonę komórkową i denaturuje białka komórkowe, zgodnie z amerykańską National Library of Medicine. Powoduje to problemy z metabolizmem, a komórka zwykle ulega szybkiemu zanikowi. Ta metoda sprawdza się dobrze w przypadku bakterii, które mają odsłonięte membrany, ale mają odwracalny wpływ na zarodniki. Alkohol izopropylowy jest lepiej przystosowany do atakowania bakterii, ze względu na jego właściwości lipofilne, podczas gdy alkohol etylowy jest bardziej skuteczny przeciwko wirusom hydrofilowym. Aldehydy są skuteczne przeciwko prawie wszystkim drobnoustrojom, ponieważ te związki chemiczne przyczepiają się do ściany komórkowej i błony komórkowej i hamują układy enzymatyczne.
Chlorheksydyna skutecznie zabija większość bakterii, ale jest nieskuteczna wobec przetrwalników i wirusów. Jest to spowodowane mechanizmem chemicznym: atakuje warstwy lipidowe błony komórkowej, które nie są łatwo eksponowane w wirusach lub zarodnikach. Skuteczność środka dezynfekcyjnego zależy również od obecności pomp efflux w mikrobach. Nawet jeśli środek dezynfekujący skutecznie celuje w słabość danego drobnoustroju, w wystarczająco niskich stężeniach mikrob może być w stanie wypompować toksynę z komórki i przeżyć. Stała ekspozycja na niskie poziomy środka dezynfekującego powoduje powstanie opornych szczepów.
