空氣中經常可檢查到一些細菌及其芽孢、酵母、真菌和病毒。北方干燥寒冷的空氣含菌量較少，而南方潮濕溫暖的空氣含菌量較多，人口稠密的城市比人口少的農村含菌量多，地平面又比高空的空氣含菌量多。空氣中微生物數目的數量級可以認為是103～104個/m3。通過對空氣中微生物分布情況的研究，選擇良好的取風位置和提高空氣除菌系統的除菌效率，是確保發酵工業正常生產的重要條件。
生物工業生產對空氣質量有以下要求：
（1）壓縮空氣的壓強：空氣壓縮機出口的空氣壓強0.2～0.35MPa。
（2）空氣流量。
（3）空氣的溫度：進發酵罐壓縮空氣的溫度比發酵溫度高出10℃。
（4）相對濕度：進入總過濾器的壓縮空氣的相對濕度控制在60%～70%。
（5）潔凈度：發酵對無菌空氣的要求是 ：無菌，無灰塵，無雜質，無水，無油，正壓等幾項指標。發酵對無菌空氣的無菌程度要求是：只要在發酵過程中不因無菌空氣染菌而造成損失即可。一般按染菌概率為10-3來計算，即1000次發酵周期所用的無菌空氣只允許一次染菌。
空氣凈化除菌方法常用的除菌方法有介質過濾、輻射、化學藥品、加熱、靜電吸附等。輻射殺菌、化學藥品殺菌、干熱殺菌等都是將有機體蛋白質變性而破壞其活力，從而殺滅空氣中的微生物。介質過濾和靜電吸附方法則是利用分離方法將微生物粒子除去。
熱殺菌是一種有效的、可靠的殺菌辦法。如果采用加熱空氣，以達到殺菌目的，需要消耗大量的能源和增設許多換熱設備。但在工業上不經濟。
輻射殺菌：X射線、β射線、紫外線、超聲波、γ射線等從理論上都能破壞蛋白質活性而起殺菌作用。應用較廣泛的是紫外線，它的波長在 253.7～265μm時殺菌效力zui強，它的殺菌力與紫外線的強度成正比，與距離的平方成反比。紫外線通常于無菌室和醫院手術室等空氣對流不大的環境下消毒殺菌。殺菌效率低，殺菌時間長，一般要結合甲醛蒸氣或苯酚噴霧等來保證無菌室的高度無菌。
靜電除塵采用靜電除塵法除去空氣中的水霧、油霧、塵埃和微生物等，去除率高，消耗能量小，空氣壓力損失小，設備也不大，但對設備維護和安全技術措施要求較高。常用于潔凈工作臺、潔凈工作室所需無菌空氣的預處理，再配合過濾器使用。
靜電除塵是利用靜電引力吸附帶電粒子而達到除菌除塵目的。 懸浮于空氣中的微生物，其孢子大多帶有不同的電荷，沒有帶電荷的微粒在進入高壓靜電場時都會被電離變成帶電微粒。靜電除菌裝置按其對菌體微粒的作用可分成電離區和捕集區。