压力蒸汽灭菌发基本要素包括作用时间、灭菌温度及饱和蒸汽等三大要素。
微生物对热的耐受力因种类而不同，因此根据灭菌物品污染程度，其所需的灭菌温度和作用时间也各不相同，且灭菌温度和作用时间的选择需随灭菌方式、物品性能、包装材料、要求灭菌过程长短而定。一般而言灭菌温度愈高，所需时间愈短，饱和蒸汽的温度和其压力呈恒定的关系，但当柜室内的空气未排除或未完全排除，则蒸汽不能达到饱和，此时虽然压力表显示已达灭菌压力，但蒸汽温度却并未达到要求，从而导致灭菌失败。
饱和蒸汽必须满足干燥(含湿气和纯净(含冷空气，过热度不应超过5℃，因为饱和蒸汽遇冷凝而释放出大量的潜热能，使物品的温度上升;而冷凝的同时，其体积急剧收缩(1/1600)，还可产生局部负压，使随后的蒸汽穿透到物品的深处，对过热蒸汽，一方面冷凝放缓，不利于灭菌，此现象在过热5℃以上时即表现明显。另外，蒸汽过热可导致物品快速老化。过热蒸汽的产生可因输气系统或规定的压力明显下降，或夹套中温度较高或纺织品过于干燥。当蒸汽中含有较多细微雾等，形成气体流动的屏障而不于热的穿透，同时也会增加灭菌后干燥处理的难度。雾粒的存在主要因在加水过多的锅炉中表面水泡迸裂被快速蒸汽带出，或蒸汽通过较长管道冷凝而成。当蒸汽中混入空气其压力和温度间的关系与饱和蒸汽时的有所偏差，此时压力表中所示压力值应扣除空气的分压，也即其所能达到灭菌温度也会相应下降，如不注意这一点，由于未达到灭菌温度而导致灭菌失败。高压蒸汽灭菌器蒸汽中混入的空气可因输气系统，柜室内原有的空气或灭菌物品内部的空气未排除所产生，该空气的存在，还因为空气受蒸汽挤压形成空气气团，阻隔蒸汽接触灭菌物品，从而影响蒸汽向灭菌物品内部的穿透，形成包内温度低，包外温度高的温度不匀的情况，致使内部不能达到灭菌温度;同时由于空气的存在，减少了灭菌室内气体的含水量，即湿度水平的降低，不利于微杀物的杀灭。
压力蒸汽灭菌的作用时间，应从灭菌柜室内大到要求灭菌温度时算起，直至灭菌完成为止。总时间包括：热力穿透时间，即从灭菌柜内达到灭菌温度至灭菌物品中心部位也达到灭菌温度所需时间，时间的长短取决于灭菌物品的性质、包装的大小、放置位置、灭菌柜内空气排空程度等;灭菌维持时间，即杀灭微生物所需要延长的加热时间，一般为维持时间的一半，其长度视消毒物品而定;而灭菌处理所需时间：预热时间、排放冷空气时间、柜室升温时间、灭菌处理结束后所需的降温时间。预热时间指对灭菌柜室内进行加热达到规定灭菌温度的时间，预热可增加柜室内干热的均匀度和防止蒸汽过多冷凝;排除冷空气时间为将柜室内原有冷空气排出柜外，二级生物安全柜以加强热的穿透，这对蒸汽尤为重要，应给予充分的时间;柜室升温时间指放入物品后将整个柜室加温至灭菌要求温度的时间;降温时间指在完成消毒或灭菌停止加热后，柜室温度下降至可安全开门的时间。