蜂蜜是一种饱和甚至过饱和的糖溶液，水分含量通常占蜂蜜重的17%～22%。糖分子和水分子相互作用，只留下极少量的游离水可供微生物利用。如此高的糖浓度，使之具有很高的渗透特性（吸水性）。

据测定，革兰氏阳性细菌内的渗透压为2026千帕，革兰氏阴性细菌的渗透压也有506～1013千帕，而蜂蜜的渗透压高达l05大气压（10635千帕），这足以使细菌大量脱水死亡。比渗透压更具有生理意义的物化指标是水活度（aw，即天然环境中微生物可实际利用的自由水或游离水的含量）。成熟蜂蜜的含水量常温下仅有17.6%，其aw值约为0.63。几乎所有的细菌（嗜盐菌除外）生长繁殖所需的aw范围为0.90～0.98。

因此，天然成熟蜂蜜中很少有细菌可利用的自由水，其中的水分多以结合水的形式存在，所以引起伤口感染的细菌，不但不能从蜂蜜中取得生活用水，反而会被高糖度的蜂蜜脱水，最终引起死亡。

天然蜂蜜是酸性的，pH值都在3.2～4.5，而大多数病原菌生长繁殖的适宜pH值多在7.2～7.4，因此蜂蜜的这种酸度足以抑制多种病原菌的生长繁殖。例如，引起伤口感染的金黄色葡萄球菌最适宜pH为7.0～7.5，酿脓链球菌的最适pH值为6.5～7.0，绿脓杆菌的最适pH值为7.5～8.0。可见，蜂蜜的pH值不适于细菌的生长繁殖。据秀曼报道，蜂蜜里有抗菌作用的酸性物质，是蜜蜂机体内生成的。经过系统的试验，没有发现花蜜具有抗菌性。

报道中还指出，蜂蜜抗菌能力主要决定于其合酸量（蜂蜜的合酸量达0.43%）。其中有机酸包括葡萄糖酸、乳酸、焦谷氨酸、琥珀酸、酒石酸、草酸、羟基丁二酸、柠檬酸等,无机酸为磷濒盐酸。蜂蜜中的酸性成分一般来说都比较稳定。

蜂蜜是蜜蜂将花蜜混合上唾液酿制而成，因此蜂蜜中含有其唾液腺、蜜腺分泌的某些酶，有抗菌作用的主要是溶菌酶以及葡萄糖氧化酶等。

溶菌酶:默林和梅斯纳（1968）经研究证实，在蜂蜜里存在溶菌液，溶菌液是一种低分子蛋白质，具有溶解某些细菌多糖细菌壁的能力，溶菌酸在酸性环境中耐热，具有溶解某些细菌多糖细菌壁的能力及不需要溶解直接杀死其他细菌的能力。

通常蜂蜜中溶菌酶的水平为5～10毫克/毫升，偶尔可达到35～100毫克/毫升（以等值的蛋白溶菌酶表示的浓度）。溶菌酶是蜂蜜的非特异性免疫因素，是一种碱性低分子蛋白质，主要作用于革兰氏阳性菌，使其细胞壁的主要成分—肽聚糖中的b-1.4糖苷链断裂，造成细胞壁破裂，引起细菌死亡。

葡萄糖氧化酶:蜂蜜中的葡萄糖氧化酶（蜜蜂的咽腺中都含有葡萄糖氧化酶，在酿蜜过程中将其混入蜜中）可将蜂蜜中的葡萄糖氧化为葡萄糖酸和过氧化氢（过氧化氢水溶液，在医学上常称为双氧水，具有很强的杀菌力），过氧化氢分解产生的活性氧是杀死细菌及真菌的重要成分。研究表明，过氧化氢不稳定，分解时产生氧化性很强的游离基，使细菌细胞中酶蛋白上的硫基（－SH）氧化失去活性，表现出杀菌效果。

蜂蜜是植物花分泌的蜜汁，因此带有某些植物杀菌物质。

黄酮类化合物:蜂蜜中含有10多种黄酮类化合物，是来源于蜜源植物的植物杀菌剂。大量的研究证实，黄酮类化合物有抗菌、抗病毒、抗真菌、抑制肿瘤等多种功能。在蜂蜜中发现的黄酮类化合物如槲皮素、木樨草素、芹菜素、鼠李素、松树素、短叶松素、高良姜精、柯因等都有抗菌作用，是有效的抗菌成分。

挥发性物质:含量在0.12%～0.26%，曾测定5种蜂蜜的挥发性成分，鉴定出其中8种挥发性成分是蒎烯、茨烯、苎烯、桉叶油、芳樟醇、苯甲醇、法呢醇和二十烷。并指出这些挥发性成分，对两种革兰氏阴性芽孢杆菌和白色念珠菌、真菌的生长有明显的抑制作用，但对草兰氏阳性菌的生长无作用。

其他抗菌成分:研究还发现有些蜂蜜还含有特殊的抗菌成分，如Ｒssell等（1983）发现蜂蜜中的抗菌成分，它们是甲基－3、4、5－三甲氧基苯甲酸盐、甲基－4－羟基－3、5－二甲氧基苯甲酸盐和3、4、5－三甲氨基苯甲酸。因此，利用蜂蜜的抗菌性治疗某些疾病，主要优点是蜂蜜无一般抗菌素的毒副作用，而且价格低廉。

同时在蜂蜜中还有许多营养和其他生物活性成分，有益于促进早日恢复健康，使治愈效果更好。因此，更深入、广泛地研究蜂蜜的抗菌作用及其在医学上的应用，扩大蜂蜜的用途，值得重视。