第一,两者要求达到的处理水平不同.消毒只要求杀灭或/和清除致病微生物,使其数量减少到不再能引起人发病.灭菌不仅要求杀灭或/和清除致病微生物,还要求将所有微生物全部杀灭或/和清除掉,包括非致病微生物.
总之,消毒只要求场所与物品达到无害化水平,而灭菌则要求达到没有一个活菌存在.
第二,两者选用的处理方法不同.灭菌与消毒相比,要求更高,处理更难.灭菌必须选用能杀灭抵抗力最强的微生物（细菌芽孢）的物理方法或化学灭菌剂,而消毒只需选用具有一定杀菌效力的物理方法、化学消毒剂或生物消毒剂.将灭菌的处理方法用于消毒不仅是杀鸡用牛刀没有必要,而且还会产生本来可以不发生的副作用；而如果将消毒的处理方法用于灭菌,将会导致灭菌失败.
第三,应用的场所与处理的物品也不同.灭菌主要用于处理医院中进入人体无菌组织器官的诊疗用品和需要灭菌的工业产品,消毒用于处理日常生活和工作场所的物品,也用于医院中一般场所与物品的处理.