一、概念上的区别。 消毒指对病原微生物的繁殖体的致死作用，但不能杀死芽孢等全部微生物，因此消毒是不彻底的，不能代替灭菌。凡用于消毒的化学药品称为消毒剂，因此常称消毒剂为化学消毒剂。 灭菌杀灭物体中所有活的微生物（含芽孢）的作用，灭菌是采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。通常用物理方法来达到灭菌的目的。
二、处理方法的区别。 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完全没有必要，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。
三、应用上的区别。 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.