纳米银粉之所以受到广泛关注，与其抗菌活性密不可分。近年来，许多研究人员利用电子显微镜、蛋白质组学分析、重组生物发光细菌等方法，从形态、结构和生理变化、蛋白质水平和转录水平等方面对纳米银的杀菌原理进行了一系列研究。提供纳米银抗菌现象的清晰画面。研究认为，这种纳米银的一般抗菌作用是一种同时作用于细菌细胞内外的复杂机制。以大肠杆菌为例。当大肠杆菌接触纳米银时，通过电子显微镜可以看到，这些纳米银颗粒一般大部分附着在大肠杆菌的细胞膜表面。

纳米银通过与外膜屏障成分（如脂多糖和孔蛋白等）相互作用，破坏和扰乱细胞膜的整体物理结构和功能，改变膜电位和膜通透性，使细胞的离子转运系统被打扰；纳米银可以进入细胞，引起细胞内钾和磷酸盐的流失，细胞内ATP的水解，水平迅速下降。此外，纳米粒子在水环境中释放银离子，这是对大肠杆菌的另一个毒性来源。银离子进入细胞会诱导产生超氧自由基和其他活性氧自由基。这些自由基会引起细胞氧化应激和细胞膜损伤。纳米银粒子进入细胞也可引起细胞凋亡或坏死。细胞死亡。

纳米银和Ag+引起细胞渗透压、氧压和pH值的变化，进而引起细胞内蛋白质变性等反应，可能造成DNA损伤。纳米银的抗菌活性是蛋白质/膜损伤和氧化损伤的协同作用，这种作用与粒径大小有关。相比之下，微米级银颗粒不影响膜损伤等。观察到的银离子的杀菌作用也是通过引起细胞膜的扰动和破裂，导致质子大量流失和膜电位崩溃来实现的。