纳米抗菌管的抗菌原理是因为随着管壁粒径的减小，比表面积大大增加。粒径5nm的颗粒，表面的体积百分数为50％，粒径2nm时，表面的体积百分数增加到80％。庞大的比表面，键态严重失配，出现许多活性中心，使纳米材料具有极强的吸附能力。这使得纳米粒子对于无论是促使物质腐败的氧原子、氧自由基，还是产生其他异味的烷烃类分子等，均具有极强的抓俘能力，使其具有防腐抗菌功能。
在化纤制品和纺织品中添加纳米微粒还有除味杀菌作用，把银纳米微粒加入到袜子中去，可以清除脚臭味；医用纱布中放入纳米Ag粒子有消毒杀菌作用。
金属离子溶出抗菌原理
金属离子抗菌剂以Ag +、Cu 2+、Zn 2+为主。表现出较强的氧化能力， 破坏细菌细胞的代谢作用， 阻止了微生物的繁殖。
另外， 可以强烈的吸引细菌体内蛋白酶的巯基， 并迅速结合， 使细菌的基因酶丧失活性， 致使细菌死亡。
当菌体被杀灭后，Ag +又游离出来， 与其它菌体作用， 实行新一轮的杀灭， 直到细菌全部杀死为止。
光催化杀菌机理（活性氧抗菌机理）
无机氧化物如纳米TIO 2和ZnO 2等， 其杀菌机理主要是基于光催化机理。当杀菌剂被光照后产生电子-空穴对， 与空气中的水和氧结合生成羟基自由基・ＯＨ－和超氧化物阴离子自由基・O 2-。这两种自由基均具有较强的氧化活性， 能够与细菌内的有机物及其分泌的毒素作用， 破坏其繁殖和再生能力， 减少细菌的生命力， 同时能攻克细菌和外层细胞， 穿透细胞膜， 破坏细菌的细胞膜结构， 从而彻底杀灭细菌。此外・O 2-还可以与水进一步作用， 生成羟基和双氧水， H 2O 2可通过细菌细胞膜， 不仅能杀死细菌， 还能分解细菌死后释放出来的内毒素等脂类物质， 对细胞的破坏作用大大增加。
接触型灭菌机理
当带正电荷的抗菌成分接触到带负电荷的微生物细胞后， 便互相吸附， 有效的利用了电荷的转移来击穿细菌的细胞膜， 使其蛋白变性， 无法代谢和繁殖， 乃至死亡。同时抗菌成分并不消耗， 保持原有的抗菌活性， 具有长期有效性。
纳米抗菌材料的类型
抗菌材料的核心是抗菌剂。根据化学组成抗菌材料可以分为天然、无机和有机三大类。
天然纳米抗菌材料
天然纳米抗菌材料主要是沸石类矿物， 其主要组成为架状结构的水铝硅酸盐， 具有纳米孔隙和孔道结构， 对于分子尺寸的粒子具有较强的吸附能力和吸附选择性。天然抗菌材料具有抗菌范围广、安全性高、无副作用， 因此深受人们喜爱。但近年来的研究证明， 此类抗菌剂的抗菌能力、持久性、耐热性差和寿命短， 且受原料加工条件的限制， 不能大规模生产和市场化， 使其使用受到限制。
无机抗菌剂
无机抗菌剂主要有两种类型， 一类是离子型抗菌剂， 主要有Ag +、Cu 2+、Zn 2+等金属离子。目前广泛采用的是Ag +和Zn 2+两种， 但银抗菌剂使用更广泛。另一类为光催化型抗菌剂， 也称纳米光触菌材料， 也常用于室外建筑材料以及防护玻璃的杀菌材料。
有机抗菌材料
有机抗菌材料具有杀菌速度快， 适用范围广等优点， 但耐热性差， 溶出物有毒、使用寿命短等缺点使其使用受到很大限制。近年来， 正在研制开发实用价值较高的无机/有机复合抗菌剂。
