Kuten aiemmin mainittiin, autoklaavi on sama kuin painekattila. Erona on, että toiminta
autoklaavi on vakavampi.
Steriloitavat instrumentit säilytetään autoklaavin vatsassa olevassa kammiossa. Heti kun autoklaavi kytketään päälle, kammioon lähetetään tiheä höyrypilvi. Tässä vaiheessa paine ja lämpötila alkavat nousta. Tyypillisesti useimmat autoklaavit haluavat säilyttää lämpötilan noin 120 °C:ssa (noin 250 °F).
Laite sisältää myös useita venttiileitä ja putkia, jotka mahdollistavat höyryn pääsyn kammioon ja ohjaamaan saastuneen ilman ulostuloon. Ei myöskään ole tarpeen käyttää erityistä 120 °C:n ja 15 minuutin yhdistelmää. Erilaisia yhdistelmiä käytetään sisustuksen materiaalista riippuen.
Esimerkiksi autoklaavien tiedetään soveltavan lämpötilaa 134-138 °C 3 minuutin ajan. Samalla tavalla voidaan käyttää myös muita sopivia yhdistelmiä.
Näitä olosuhteita ylläpidetään noin 15 minuuttia, mikä riittää tappamaan kaikki mikro-organismit ja kaikki itiöt. Prosessi tuhoaa mikrobin sisäosan ja lopettaa tehokkaasti sen olemassaolon. Tarvittavan ajan kuluttua höyry poistetaan ja painetta alennetaan asteittain.
Prosessi perustuu kammiossa olevan saastuneen ilman syrjäyttämiseen kyllästetyllä höyryllä ja höyryn pakottamiseen, jotta pitkäkestoinen altistusaika takaa tehokkaan steriiliyden. On tärkeää huomata, että höyry ei ole liian kuumaa eikä sisällä yli 5 % kosteutta.