在生产过程中，一般把刚挤下的奶先放进奶罐，迅速进行冷却，以抑制微生物的繁殖，延长牛奶的抗菌性的持续时间。冷却过的奶，需要及时送到工厂加工处理。即经过滤、净化、冷却、均质、杀菌和包装等工艺，便成为人们日常饮用的消毒牛奶。杀菌是生产消毒牛奶的一项重要工艺。一般都是采取巴氏消毒法（德国微生物学家路易·巴氏德于19世纪50年代发明的，故以此命名）。这种方法分低温和高温两种消毒法。低温消毒法是将牛奶放入专门的巴氏消毒器中，将牛奶加热至62℃～65℃，维持30分钟；高温消毒法是加热至73.8℃～76.6℃，持续时间1～10分钟，或82.2℃，时间不超过5分钟。然后迅速冷却到10℃。冷却的目的是防止残留的芽胞繁殖，并保持奶的品质。另外，使用土法也可达到消毒的目的。即用旺火煮后，在奶的表面迅速形成奶脂膜(以牛奶不溢出为准)，犹如一块布盖在海浪上一样。从形成脂膜时计算，再煮15分钟，就能达到巴氏消毒法的效果。
牛奶的消毒必须严格掌握好温度和时间。不然，既达不到消毒的目的，还破坏了牛奶的营养成分。这是因为：一是长时间高温煮沸会使牛奶中蛋白质由溶胶状态转变成凝胶状态，从而造成蛋白质大量凝结和沉淀；二是鲜奶中的钙是以静电方式与酪蛋白相结合，形成人体可以消化吸收的酪蛋白钙，而长时间煮沸的牛奶与消毒牛奶相比，酪蛋白大约要减少20%，钙质多变为难以被人体消化吸收的钙盐；三是长时间煮沸还会使乳糖焦化分解，营养价值低；四是破坏了包括维生素A等多种维生素。因此，消毒牛奶原则上就直接饮用，不必再进行煮沸。如果需要加温的话，只要把袋装的奶牛放在50℃～60℃的热水中加热片刻，就可以了。
