UHT牛奶的特性在很大程度上由英文缩写UHT来解释，意指超高湿瞬时灭菌。是鲜奶处理的一种灭菌工艺，在135~150摄氏度下加热1~5秒，由水蒸汽喷射。根据所使用的技术，蒸汽可直接或少量与牛奶接触。
此过程在超级加热中不会停止。包装阶段在产品质量与长时间的存放上也是必不可少的，且必须在无菌条件下进行，使用无菌容器，一旦填满即刻密封。
此消毒过程与密封包装使其UHT牛奶能够在常温下存储3-6个月。从营养学角度来看，与鲜奶相比，UHT牛奶的热敏感维生素比例较低。
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