无菌车间又叫无菌室，它的要求更高，除了按洁净室要求处理空气中微粒外，还需要对室内空气进行处理，即同时要去除生物污染源，对室检查还需要对室内空气采样培养，以杜绝感染源。医院手术室、血液透析室、药品及三类一次性医疗用品生产都要求使用无菌室；但是检测时需要检测浮游菌、沉降菌等菌落数。
无菌定义是要求没有活体微生物的存在，为了达到无菌车间内没有活体微生物，无菌车间在产品制造过程中需要采取各种方法来去除制品中原有的微生物和防止制品受到微生物的污染。那么，在无菌车间中，使空间内达到无菌要求，就是室内环境控制的重点。控制微生物的生长、杀灭或去除微生物的方法通常有两种，一种为化学类，另一种为物理类。其中，化学方法有化学剂、气化双氧水、臭氧和环氧乙烷等；物理方法有湿热或干热、辐射和过滤等。
无尘无菌车间一般是在微生物实验室内专辟一个小房间。可以用板材和玻璃建造。面积不宜过大，约4 ~5 平方米即可，高2.5 米左右。无菌室外要设一个缓冲间，缓冲间的门和无菌室的门不要朝向同一方向，以免气流带进杂菌。无尘无菌车间和缓冲间都必须密闭。室内装备的换气设备必须有空气过滤装置。
承接食品厂无菌车间工程，对超高温有蒸煮味的物料可采用高温短时，此种方法可较好保持产品的营养、风味，其典型应用是对牛乳制品的以及部份蔬菜制品。物料的冷方法是指根据不同场合各种剂或紫外线、辐射、微波照射等以达到目的。