El vapor saturado se condensa de manera inmediata liberando su alto calor de evaporización, mismo que funciona como agente destructivo. Para que la esterilización sea efectiva, el vapor debe saturarse y así, debe purgarse todo el aire interior de la cámara antes de iniciar el proceso.
La presión elevada que se genera en el autoclave permite que el agua alcance temperaturas superiores a su punto de ebullición. La acción conjunta de la temperatura y el vapor produce la coagulación de las proteínas de los microorganismos, entre ellas las esenciales para la vida y la reproducción de éstos, cosa que lleva a su destrucción.