Mechanizmus účinku antimikrobiálnych konzervačných látok je primárne založený na narušení mikrobiálnych bunkových štruktúr a fyziologických funkcií.
Po prvé, narušujú bunkovú membránu: aktívne zložky určitých antimikrobiálnych konzervačných látok reagujú s lipidmi a proteínmi v mikrobiálnych bunkových membránach, čím menia priepustnosť membrány. To vedie k úniku intracelulárneho obsahu, čo v konečnom dôsledku vedie k mikrobiálnej smrti. Napríklad určité katiónové konzervačné látky sa môžu adsorbovať na bakteriálne povrchy, meniť elektrický potenciál bunkovej membrány a spôsobiť poškodenie membrány.
Po druhé, inhibujú aktivitu enzýmov: enzýmy hrajú kľúčovú úlohu v mikrobiálnom metabolizme a zúčastňujú sa na širokom spektre biochemických reakcií. Antimikrobiálne konzervačné látky sa viažu na aktívne miesta enzýmov, čím sa stávajú neaktívnymi; to blokuje metabolické cesty a inhibuje rast a reprodukciu mikróbov. Napríklad určité konzervačné látky-obsahujúce síru môžu reagovať s enzýmami vo vnútri bakteriálnych buniek, čím ich deaktivujú.
Po tretie, zasahujú do genetického materiálu: genetický materiál mikroorganizmu riadi jeho rast, reprodukciu a dedičné vlastnosti. Komponenty v antimikrobiálnych konzervačných látkach môžu interagovať s DNA alebo RNA mikroorganizmu, narúšať procesy replikácie a transkripcie a následne brániť mikroorganizmu v normálnej reprodukcii alebo prežívaní. Napríklad určité konzervačné látky obsahujúce špecifické chemické funkčné skupiny sa môžu viazať na DNA, čím blokujú jej replikáciu. Rôzne typy antimikrobiálnych konzervačných látok môžu uprednostňovať jeden alebo niekoľko z týchto mechanizmov účinku na účinnú inhibíciu a elimináciu širokého spektra mikroorganizmov.
