无机抗菌剂根据作用机理不同可分为含金属离子型抗菌剂和光催化金属氧化物性抗菌剂两大类。金属离子型抗菌剂主要是指金属离子或以含金属离子的硅酸盐或磷酸盐等为载体的抗菌材料。利用金属离子本身的抗菌能力，通过物理吸附或离子交换等方法，将其固定在沸石、可溶性玻璃、磷酸锆等多孔材料中制成缓释型抗菌剂。金属离子抗菌效果一般按下列顺序递减：

　　Ag+＞Hg²+＞Cu²+＞Cd²+＞Cr3+＞Ni²+＞Pb²+＞Co²+＞Zn²+＞Fe³+

　　由于铅、汞毒性大，铜、钴、镍等离子带有一定颜色，锌的抗菌能力较低，银离子具有广谱抗菌、抗菌效率高、不易产生抗药性等特点，在无机抗菌剂的研究中占主导地位。

　　目前关于金属离子的抗菌机理的研究并没有定论，以银离子为例，主要有以下两种机理：

　　（1）接触反应假说：微量银离子到达微生物细胞膜时，因细胞膜带有负电荷，银离子能依靠库仑引力牢固吸附在细胞膜上，而且银离子还能进一步穿透细胞壁进入细菌内与其疏基反应，使细菌的蛋白质凝固，破坏细菌细胞合成酶的活性，使其丧失增殖能力而死亡。当菌体失去活性后，银离子又从菌体中游离出来，循环抗菌。

　　（2）催化反应假说：在光的作用下，银离子能起催化活性中心的作用，激活水和空气中的氧，产生羟基自由基（·OH）及活性氧离子（O²-），活性氧离子具有强氧化能力，能在短时间内破坏细菌增殖能力，使其死亡。

　　光催化金属氧化物性抗菌剂均为半导体化合物，同时具有抗菌防霉效应且消毒作用效果快、杀菌力强、耐久性好、没有二次污染、稳定性较好等特点。它们通过对光线的吸收和散射作用来防止或延缓材料中有机高分子的光降解，同时利用光催化作用产生的强氧化性物质使微生物细胞组织失去活性。由于光催化抗菌剂本身没有参与反应，故没有任何损失，因此添加这类抗菌剂的产品具有长效的抗菌作用。

　　目前，在光催化性无机抗菌剂的研究工作中所使用的光催化剂大多为锐钛矿型的TiO2,晶体材料，在光照下其表面产生的大量羟基自由基和超氧负离子具有很强的氧化还原能力，当这些自由基接触到微生物时，能与微生物内有机物反应，将其氧化成CO2和H2O，导致微生物蛋白质变异，脂类分解，从而在较短时间内就能杀灭微生物。