Mit Sterilisation (auch: Sterilisierung) bezeichnet man Verfahren, durch die Materialien und Gegenstände von lebenden Mikroorganismen befreit werden. Den damit erreichten Zustand der Materialien und Gegenstände bezeichnet man als ?steril?.
Die ebenfalls an Stelle von ?steril? verwendete Bezeichnung ?keimfrei? ist missverständlich, weil es sich bei der Sterilisation nicht nur um die Entfernung oder Abtötung von Keimen handelt, sondern um die Entfernung oder Abtötung aller Mikroorganismen in jedem Entwicklungsstadium. Die Bezeichnung ?keimfrei? hängt zusammen mit der falschen Bezeichnung ?Keim? für Mikroorganismen in jedem Entwicklungsstadium, auch im aktiven Stadium.
Bei der Sterilisation von Materialien (z. B. Lebensmittel), Gegenständen, Verpackungen, Geräten (z. B. Gefäße zur Kultur von Mikroorganismen) werden (im Idealfall) alle enthaltenen oder anhaftenden Mikroorganismen einschließlich deren Dauerformen (beispielsweise Sporen) abgetötet, sowie Viren, Prionen(infektiöse Proteine), Plasmide und andere DNA-Fragmente zerstört.
In der Praxis gelingt eine vollständige Sterilisation nicht mit 100%iger Sicherheit. Es wird deshalb eine Reduktion der Anzahl an vermehrungsfähigen Mikroorganismen um einen je nach Anwendungsbereich bestimmten Faktor (in Zehnerpotenzen) gefordert oder eine bestimmte Wahrscheinlichkeit der vollständigen Sterilisation. Zum Beispiel wird gefordert, dass der Restgehalt an vermehrungsfähigen Mikroorganismen in einer Einheit des Sterilisierguts höchstens 10−6 koloniebildende Einheiten beträgt, das heißt: In einer Million gleichbehandelten Einheiten des Sterilisierguts darf maximal ein vermehrungsfähiger Mikroorganismus enthalten sein.
Die Sterilisation erfolgt durch physikalische (thermisch, Bestrahlung) oder chemische Verfahren.
In der technischen Abgrenzung zur Desinfektion (Keimreduktion um einen Faktor vom mindestens 10−5 ) wird bei der Sterilisation in der Regel eine um eine Zehnerpotenz höhere Wahrscheinlichkeit der vollständigen Sterilisation gefordert.
