Vi khuẩn gây hỏng thực phẩm cần môi trường đủ ẩm để sinh trưởng, vì bên trong tế bào của chúng luôn chứa một lượng nước nhất định giúp các phản ứng sống diễn ra bình thường. Khi thực phẩm được ướp một lượng lớn muối hoặc đường, nồng độ chất tan bên ngoài tế bào vi khuẩn trở nên cao hơn hẳn bên trong. Theo nguyên lý thẩm thấu, nước luôn có xu hướng di chuyển từ nơi loãng sang nơi đặc để cân bằng nồng độ, nên nước trong tế bào vi khuẩn bị rút ngược ra ngoài.

Nguyên nhân cốt lõi là hiện tượng mất nước do chênh lệch áp suất thẩm thấu, khiến tế bào vi khuẩn co quắp lại, mất khả năng trao đổi chất và không thể phân chia sinh sôi, thậm chí có thể chết hẳn nếu mất nước quá nhiều. Cùng cơ chế đó, muối và đường đậm đặc cũng rút bớt nước tự do có trong chính miếng thịt hay trái cây, làm giảm lượng nước sẵn có cho vi sinh vật phát triển, chỉ số các nhà khoa học thực phẩm gọi là hoạt độ nước. Hoạt độ nước càng thấp thì môi trường càng bất lợi cho hầu hết vi khuẩn gây hỏng, dù nấm mốc chịu hạn tốt hơn đôi khi vẫn có thể phát triển nếu bảo quản không kín.

Đó là lý do cá khô, thịt muối hay mứt trái cây có thể để được hàng tháng ở nhiệt độ phòng mà không cần tủ lạnh, vì lượng muối hoặc đường ướp vào đã đủ đậm đặc để ức chế hầu hết vi khuẩn. Ông bà ta xưa kia làm mắm, làm dưa muối, làm mứt Tết chính là ứng dụng nguyên lý này từ hàng trăm năm trước khi có tủ lạnh. Ngược lại, thịt cá tươi không ướp gì chỉ để ngoài trời vài giờ đã có thể bắt đầu có mùi vì vi khuẩn phát triển rất nhanh trong môi trường nhiều nước tự do.

Nhiều người nghĩ muối và đường diệt vi khuẩn ngay lập tức như thuốc sát trùng, nhưng thực ra chúng chỉ ức chế và làm chậm sự phát triển của vi khuẩn bằng cách rút nước, chứ không tiêu diệt tức thời toàn bộ vi sinh vật có hại. Cũng có người tin thực phẩm ướp muối đường đậm là tuyệt đối an toàn vô thời hạn, nhưng nếu bảo quản ẩm thấp hoặc không kín, nấm mốc và một số vi khuẩn chịu mặn vẫn có thể phát triển dần theo thời gian, nên vẫn cần kiểm tra màu sắc, mùi vị trước khi dùng thực phẩm để lâu.