Sterilizācija ir metode, kas nodrošina, ka objekts vai virsma ir pilnībā atbrīvota no mikrobu dzīvības. Parasti zems mikrobu piesārņojuma līmenis nerada problēmas, taču noteiktiem priekšmetiem, piemēram, ķirurģiskiem instrumentiem vai iekārtu daļām, kas ražo injicējamus medikamentus, šis ārkārtējais tīrības līmenis ir nepieciešams, lai novērstu infekcijas. Ķīmiskā sterilizācija ietver ķīmiskas vielas izmantošanu, kas ir toksiska mikrobiem, lai sterilizētu priekšmetus.
Lai priekšmets būtu sterils, visiem uz tā esošajiem mikrobiem ir jābūt mirušiem. Tas ir pretstatā tīram objektam vai tādam, kas apstrādāts ar antiseptisku vai dezinfekcijas līdzekli, jo šādos gadījumos var palikt daži mikrobi. Sterilizāciju bieži veic, izmantojot iekārtu, kas var pakļaut objektus augstām temperatūrām un, iespējams, arī augstam spiedienam. Piemēri ir krāsnis, kas ražo sausu siltumu, un autoklāvi, kas ražo karstu tvaiku zem augsta spiediena.
Lai gan šie sterilizācijas veidi ir visefektīvākie salīdzinājumā ar citiem veidiem, dažos gadījumos tie nav praktiski. Objekti, kas izgatavoti no metāla vai stikla, iztur sauso cepeškrāsns karstumu, bet plastmasa kūst un organiskās vielas var sadegt. Plastmasas autoklāva ciklā var nonākt nesabojātas, bet citi tvaika sterilizatori var izkausēt plastmasu. Var būt noderīgi arī sterilizatori, kas izmanto ultravioleto gaismu, lai gan šī metode nogalina tikai tos mikrobus, kas ir tieši pakļauti ultravioletajai gaismai.
Lai apietu šos trūkumus, dažreiz ķīmiskā sterilizācija ir vienīgā iespēja. Procesam var būt piemērotas gan ķīmiskas vielas šķidrā veidā, gan ķīmiskas vielas gāzes formā. Pirms ķīmiskās sterilizācijas iekārtas ir jāattīra no netīrumiem, lai mikrobi neizdzīvotu aiz aizsargājošā netīrumu slāņa.
Šķidriem sterilizatoriem ir nepieciešams laiks, lai tie darbotos, un tas var būt daudz ilgāks, nekā nepieciešams sausā karstuma, ultravioletā starojuma vai tvaika sterilizācijai. Tas var ilgt vairākas stundas vai dienas, lai tas darbotos efektīvi, jo dažas mikrobu sugas veido struktūras, ko sauc par sporām, kas ir ļoti izturīgas un iztur nogalināšanu īsā laika periodā. Parasti aprīkojums, piemēram, ķirurģiskie instrumenti, ir pilnībā iegremdēts šķidrā sterilizatorā. Iespējamo šķidro ķīmisko vielu piemēri ir formaldehīds un glutaraldehīds.
Gāzes ķīmiskā sterilizācija ietver zonas vai iekārtas piesātināšanu ar gāzi, kas ir toksiska mikrobiem. Tas arī prasa laiku, lai strādātu. Ķīmisko vielu piemēri, ko var izmantot gāzveida formā, ir formaldehīds un etilēnoksīds. Ķīmiskās sterilizācijas riski ietver toksicitāti cilvēkiem caur ādu un ieelpojot.
Ķīmiskā sterilizācija var attiekties arī uz dzīvnieku sterilizācijas metodi. Šādā situācijā veterinārārsts injicē ķimikāliju vīriešu dzimuma sēkliniekos, kas bojā sēkliniekus pietiekami, lai dzīvnieks neražo spermu. Tomēr, salīdzinot ar ķirurģisko sterilizāciju, ķīmiskā sterilizācija ir retāk sastopama.