食品在物理、生物化学和有害微生物等因素的作用下，可失去固有的色、香、味、形而腐烂变质，有害微生物的作用是导致食品腐烂变质的主要因素。通常将蛋白质的变质称为腐败，碳水化合物的变质称之为发酵，脂类的变质称之为酸败。可以用物理方法或化学方法来防止有害微生物的破坏。物理方法是通过低温冷藏、加热、辐射等物理方法来杀菌或抑菌，化学方法就是利用杀菌或抑菌的化学药剂（即通常称的防腐剂）。但是随着消费者健康意识的增强，对食品化学防腐剂愈来愈担心，于是出现了利用生物本身或生物所代谢具有抗菌作用的天然物质来防腐，从而提高食品的安全性；这些天然的物质即生物防腐剂，目前开发应用较成功的就是乳酸链球菌素（Nisin）。
防腐和保鲜是两个有区别而又互相关联的概念。防腐是针对有害微生物的，一是防止微生物造成食品的腐烂，二是防止产毒微生物（如黄曲霉等）的危害；保鲜是针对食品本身品质。因此，要达到两个目的，应采用不同的药剂和方法。食品的防腐保鲜是一门综合技术，也可以说是一项系统工程，防腐保鲜的效果是一个综合效果，不是哪一种手段能单独达到的。
防止微生物对食品的危害主要有以下几种方法：首先，防止微生物污染食物；第二，灭活有害微生物；第三，降低或者抑制受污染食品中微生物的生长，或使之失活。食品防腐剂主要是通过第三种方法，即抑制食品中微生物的生长起到防腐作用，它可以保证食品有较长的货架期。