Voda se pojavljuje u tri agregatna stanja: u čvrstom obliku, kao led (ispod 00C), u tečnom obliku, kao voda i u gasovitom obliku, kao para (približno iznad 1000C). Para je gasovita voda i ne može se videti u vazduhu golim okom. Tek kada se počne hladiti u vazduhu (kondenzovati), mogu se videti sitne kapljice u obliku „oblaka pare“ (tačno kao iznad kuhinjskog lonca), ali u stvarnosti to nije para, to su fine kapljice vode, odnosno para koja se ponovo pretvara u tečno stanje pri hlađenju. Energija koja je uložena u isparavanje vode se ponovo oslobađa i uništava mikroorganizme.

Za sterilizaciju je važno da se osigura da nema zaostalih vazdušnih džepova na ili u predmetima koji će se sterilizovati, jer u suprotnom, para neće moći prodreti na ta mesta. Zbog tih razloga para treba biti, koliko god je to moguće, oslobođena od nekondenzirajućih (inertnih) gasova, poput vazduha i sl.

Vodena para je gas koji se može kondenzovati (topiti), što znači da je pod normalnim atmosferskim pritiskom u tečnom stanju. Vazduh je smesa netopivih gasova (ugljen-dioksid, kiseonik, gasovi u tragovima) koje se ne mogu kondenzovati, odnosno gasovit je i u normalnim atmosferskim uslovima.

Kako bi se osigurala prisutnost pare u komori sterilizatora kao i u predmetima koji će se sterilisati, pre svega, treba ukloniti vazduh, jer tamo gde je vazduh, ne može biti para, i obrnuto.

Za uklanjanje vazduha iz komore sterilizatora koriste se vakuumske pumpe koje ga isisavaju. Negativni pritisak (vakuum), koji je niži od normalnog atmosferskog pritiska, u toj fazi preovladava u komori sterilizatora. To znači da sada para može prodreti u komoru i kroz sadržaj komore. Za uklanjanje, što je moguće veće količine vazduha iz komore i predmeta koji se sterilišu, u savremenim se sterilizatorima postupak uklanjanja vazduha ponavlja nekoliko puta. Nakon što je cela komora ispunjena zasićenom vodenom parom pod pritiskom, pritisak unutar komore je vrlo visok. Ako se meri na vratima pri temperaturi od 121C iznosi 10 tona po m2, a 20 tona po m2 pri temperaturi od 134C. Zbog toga, tokom vremena sterilizacije, sterilizator radi u pozitivnom pritisku, odnosno, pritisak je mnogo veći od normalnog atmosferskog pritiska. Pritisak se meri barima (milibar) ili paskalima.

Autoklav je staromodna reč za parni sterilizator, ali se i dalje koristi. On predstavlja izvorni uzorak parnog sterilizatora koji nema vakuumske komponente, pa se koristi samo u laboratorijske svrhe i nije pogodan za sterilizaciju medicinskih instrumenata i pribora. Izraz “moguće autoklaviranje“ može se još uvek naći u upustvima proizvođača za ponovnu obradu medicinskih instrumenata, a to znači da se može sterilisati parom.

Iz predhodno navedenog se može videti da su za temeljna eliminacija vazduha i osiguravanje potpune penetracije pare u svaki zapakovani paket koji se steriliše, najvažniji kriterijumi za ovu vrstu sterilizacije. Ostali činioci koji takođe utiču na efikasnost celokupnog procesa su temperatura, vreme i kvalitet vodene pare.

U parnom sterilizatoru sterilišu se tekstil (mantili, čaršafi, komprese, pelene, zavojni materijal), metalni predmeti (instrumenti), gumeni predmeti (termootporni) i stakleni predmeti. Ovim postupkom sterilizacije se ne sterilišu ulja, masti i praškovi.

Najvažnije pitanje kod svake metode sterilizacije jeste brzina uništavanja mikroorganizama i vreme sterilizacije. Uvek je potrebno jednako vreme kako bi se postigao isti nivo redukcije. Vreme sterilizacije podrazumeva ukupno vreme za koje je neki objekat (materijal koji se steriliše) sterilizacije izložen na propisanoj temperaturi. Vreme penetracije je vreme koje je potrebno da para ispuni ceo prostor komore i materijala koji se steriliše. Faktor sigurnosti za bolničke sterilizacije je 50% od vremena sterilizacije.

Ukupno vreme sterilizacije = vreme penetracije + vreme sterilizacije + faktor sigurnosti

Npr.:134ºC

vreme penetracije = 1 min
vreme sterilizacije = 2 min Ukupno izlaganje ne sme biti manje od 4min.!
faktor sigurnost = 1 min
Dva su programa postala zlatno pravilo parne sterilizacije:

temperatura 121ºC
vreme sterilizacije 15 min.
pritisak 1,2 bara (2,1bara apsolutnog pritiska)

temperatura 134ºC
vreme 3min (+1min faktor sigurnosti)
pritisak 2,5bara (3,04 bara apsolutnog pritiska)
U većini sterilizatora vreme sterilizacije je produženo kako bi se povećala sigurnost postupka (121C/20 min., 134C/5min.). U velikom broju zemalja, koristi se poseban program za destabilizaciju (onesposobljavanje) priona (Creutzfeldt-Jakobova bolest). U tu svrhu se koristi program sterilizacije na 134C/18min./2,5bara, tj. 3,04 bara izraženo u apsolutnoj vrednosti.