在某些條件不高的微生物實驗室或生產環境中，會選擇二次滅菌的方式進行物料滅菌，以達到滅菌效果：第一次滅菌是殺死活的微生物，第二次滅菌則是殺死由芽孢重新形成的微生物。那么，芽孢是什么呢？

芽孢是一些細菌在其生長發育的后期，因為生存環境中營養物質的缺乏以及有害代謝產物的累積，在細胞內形成的一個圓形或橢圓形的抗逆性休眠體。

芽孢的形成過程一般為：首先是DNA開始濃縮，形成束狀染色質；接著細胞膜出現內陷，細胞發生不對稱分裂；然后形成前芽孢的雙層隔膜，待雙層隔膜間充填芽孢肽聚糖后，合成DPA-Ca，開始形成皮層，然后經過脫水，其折光率提高；芽孢衣合成結束和皮層合成完成后，芽孢此時成熟，出現抗熱性；當芽孢囊裂解時，芽孢游離外出。

前面提到二次滅菌是為了殺死由芽孢重新恢復為正常生長發育的細菌，其原因是芽孢具有抗熱性。

目前，大部分認可的芽孢抗逆性機制的學說是“滲透調節皮層膨脹學說”：芽孢的抗熱性在于芽孢衣對多價陽離子和水分的滲透性差以及皮層的離子強度高，進而使得皮層具有極高的滲透壓，以至于能夠和核心搶奪水分，其結果造成皮層的充分膨脹，而核心部分的生命物質則形成高度失水狀態，因而產生極強的耐熱性。