在获得了无菌环境和无菌材料后，还要保持无菌状态，才能对某种特定的已知微生物进行研究或利用它们的功能，否则外界的各种微生物很容易混入。外界不相干的微生物混入的现象，在微生物学中叫做污染杂菌。防止污染是微生物学工作中十分关键的技术。一方面是彻底，另一方面防止污染，是无菌技术的两个方面。另外，还要防止所研究的微生物，特别是致病微生物或经过基因工程改造了的本来自然界不存在的微生物从实验容器中逃逸到外界环境中去。为了这些目的，在微生物学中，有许多措施。
一般微生物检测按照实验室行业要求都需要在无菌室中进行，很多食品菌、微生物等都是在超净工作台中完成检测和化验的。
随着社会科技发展，国家越来越重视食品问题，无菌室空气净化工程也在不断的普及。有了无菌室净化工程，将超净工作台放置于无菌室内操作，使实验环境更加洁净，实验样品不易于被污染。
无菌室外源性污染源，主要是通过门和无菌室内外通道侵入的室外空气。因此无菌室的布置通常都采用按照工艺操作的关键程度，洁净度的高低由里往外逐级减弱，抵御室外污染空气的侵入。同时为物料和人员进出无菌室设置相应的控制措施，例如物料的气闸、人员的无菌更衣系统以及室内废弃物传递出来的通道等。无菌室内的污染源，主要来自于无菌室内必要的操作人员和部分工艺设备，通常无菌室内操作人员的四周区域是洁净度差的区域，也是无菌技术中重要的控制内容。
无菌室内天花板应与风管、管道、灯具、风口等的安装脱开，光滑、无裂缝，易于清洗。无菌室的门窗材料应选择耐受性好、自然变形小、制造误差小、容易控制缝隙、气密性好的材料，采用双层中空玻璃结构的双层窗，既节约空间、又节约能源，还可以避免玻璃窗结露引起霉变，造成污染；窗尽量采用大玻璃，这样可减少积灰点，又有利于清洁工作。