所有液体乳和乳制品的生产都需要热处理。这种处理主要目的在于杀死微生物和使酶失活，或获得一些变化，主要为化学变化。但热处理也会带来不好的变化，例如褐变、风味变化、营养物质损失、菌抑制剂失活和对凝乳力的损害，因此生产乳制品的时候需要谨慎使用热处理。本文按 加热的持续时间 和 温度 介绍四种热处理方法。
预热杀菌（Thermalization）
这是一种比巴氏温度更低的热处理，通常为 60~69℃、15~20秒。其目的在于杀死细菌，尤其是嗜冷菌。因为它们中的一些会产生耐热的脂酶和蛋白酶，这些酶可以使乳产品变质。加热处理出了能杀死许多活菌外，在乳中几乎不引起不可逆变化。
低温巴氏杀菌（Low pasteurization）
这种杀菌是采用 63℃、20 分钟 或 72℃、15~20 秒 加热而完成。可钝化乳中的碱性磷酸酶，可杀死乳中的所有的病原菌、酵母和霉菌以及大部分的细菌，而在乳中生长缓慢的某些微生物不被杀死。此外，一些酶被钝化，乳的风味改变很大，几乎没有乳清蛋白变性、冷凝聚和抑菌特性不受损害。
高温巴氏杀菌（High pasteurization）
采用 70~75℃、20分钟 或 85℃、5~20秒 加热，可以破坏乳过氧化物酶的活性。然而，生产中有时采用更高温度，一直到 100℃，使除芽孢外所有细菌生长体都被杀死；大部分的酶都被钝化，但乳蛋白酶（胞质素）和某些细菌蛋白酶与脂酶不被钝化或不完全被钝化；大部分抑菌特性被破坏；部分乳清蛋白发生性变，乳中产生明显的蒸煮味，如果是奶油则产生瓦斯味。除了损失 VC 之外，营养价值没有重大变化。产品脂肪自动氧化的稳定性增加；发生很少的不可逆化学反应。
灭菌（Sterilization）
这种热处理能杀死所有微生物包括芽胞，通常采用 110℃、30 分钟（在瓶中灭菌），130℃、2~4 秒 或 145℃、1 秒。后两种热处理条件被称为 UHT （超高温瞬时灭菌）。热处理条件不同产生的效果是不一样的，110℃、30 分钟 加热可钝化所有乳固有酶，但是不能钝化所有细菌脂酶和蛋白酶；产生严重的美拉德反应，导致棕色化；形成灭菌乳气味；损失一些氨基酸；维生素含量降低；引起包括酪蛋白在内的蛋白质相当大的变化；使乳 pH 值大约降低了 0.2 个单位；而 UHT 处理则对乳没有破坏。