茶树油及其组分作用于微生物细胞膜上形成穿孔,使细胞内容物特别是钾离子大量渗出,扰乱细胞膜双层结构脂分子的正常分布,诱导降解细胞壁的水解酶刺激细胞自溶,作用于正常细胞膜去极化导致细胞死亡,导致细胞对氯化钠敏感性增加,  、细胞质损失等,表明用茶树油处理后,细胞膜被破坏。根据这些数据,可以认为茶树油杀死微生物是以一种类似膜活性消毒剂的方式。茶树油作为一种膜活性消毒剂可以杀死多种不同的微生物。由于茶树油含有 .多种组分,各种组分的含量不同,溶解度和分子量的大小不同,因而物理、化学性质各异,渗透通过细胞壁和细胞膜结构的速率也不同。另外,茶树油的 活性可能存在除膜以外的作用位点或茶树油中的未知组分,还有其它的杀菌作用机理。