A esterilização por filtro, isto é, a remoção de microrganismos por meios físicos, como triagem ou adsorção de material filtrante, é um método de esterilização comumente usado. O método de filtração é amplamente utilizado e alguns materiais que precisam ser esterilizados não podem ser aquecidos, como muitas soluções vitamínicas. Além de ser utilizado na produção de bebidas e medicamentos, o ar costuma ser esterilizado por filtração. Quando costumamos fazer experimentos de microbiologia, o recipiente esterilizado geralmente é tampado com algodão na saída, que na verdade é filtrado para remover microorganismos do ar, para que não haja contaminação microbiana no ar que entra no recipiente.