大量研究表明，不同價態(tài)的銀均具有殺菌效果，但隨著價態(tài)的變化，其殺菌機(jī)制有所不同。總體來說，高價態(tài)離子的還原勢極高，能夠?qū)е略友醍a(chǎn)生的能力也相應(yīng)的較大，從而極大地提高了抗菌性能。銀具有3種氧化態(tài)：Ag（）、Ag（）、Ag（），不同形態(tài)銀的抗菌性能的順序?yàn)椋篈g₄O₄ > Ag（）> Ag（）> > Ag（）> Ag（0）。表1中列出了銀單質(zhì)和不同形態(tài)化合物離子化能力的定性比較。

表1  用于抗菌材料的銀系化合物

Ag₄O₄是由2個Ag（）和2個Ag（）與4個O^2-緊密結(jié)合構(gòu)成的一種具有活躍電子的分子晶體。由于在同一個分子內(nèi)存在著Ag⁺/Ag³⁺，使電位不平衡，Ag₄O₄具有潛在的電子躍遷的能力和向更穩(wěn)定狀態(tài)變化的趨勢。Ag₄O₄與病毒、細(xì)菌、真菌和原生動物等生物體的膜和衣殼上的特定蛋白表面裸露的-N基（-NH-，-NH₂）和-S基（-S-，-SH）具有親和性，可以發(fā)生熱力學(xué)吸附并觸發(fā)氧化還原反應(yīng)和由反應(yīng)產(chǎn)生的Ag²⁺的螯合反應(yīng)，從而致使蛋白質(zhì)構(gòu)象改變，最終導(dǎo)致病原體死亡。Ag（）和Ag（）具有比Ag（）更強(qiáng)的殺菌能力，但其殺菌機(jī)制目前還未見詳細(xì)報(bào)道。一般認(rèn)為是Ag（）和Ag（）的強(qiáng)氧化性使其擁有殺菌能力。

Ag（）的殺菌速度平均要比Ag（）快240倍，殺菌效果是Ag（）的200倍。

在這些銀的形態(tài)中，只有Ag（）和Ag（0）最穩(wěn)定，并且已經(jīng)應(yīng)用于各種抗菌材料。Ag（）中使用最多的是硝酸銀和磺胺嘧啶銀。硝酸銀是非常優(yōu)異的抗菌劑，其抗菌性能比很多其他抗菌劑（包括磺胺嘧啶銀）要好，特別是在消除抗性品系的金黃色葡萄球菌、肺炎球菌以及綠膿桿菌上效果更好。但硝酸銀的用量不能超過1%，否則與活組織細(xì)胞接觸時會引起細(xì)胞電解質(zhì)鈉和鉀的流失。磺胺嘧啶銀避免了硝酸銀的很多缺點(diǎn)，同時廣譜抗菌。雖然磺胺嘧啶銀在水中的溶解度較小，但它與體液作用釋放銀離子的能力并不差。當(dāng)磺胺嘧啶銀質(zhì)量濃度達(dá)到50mg/L時，95%的人體傷口中細(xì)菌種類都可以有效地消除，然而銀離子極易與生物體中的氯離子產(chǎn)生氯化銀沉淀，進(jìn)而誘發(fā)人體過敏反應(yīng)產(chǎn)生。

雖然金屬銀的離子化速度很慢，但也已經(jīng)用于治療傷口。納米化學(xué)的發(fā)展加速了微細(xì)銀顆粒（< 20nm）的制備。制備得到的微細(xì)銀顆粒的可溶性增強(qiáng)，并且由于金屬銀的離子化和顆粒的表面積成比例，納米顆粒的高表面積使得銀離子的釋放速度也相應(yīng)增加，因此相對于金屬銀來說，其抗菌性能也極高。然而，抗菌性能提高的同時也意味著毒性的增加。目前對納米級物質(zhì)的危險性還有很多爭議。研究表明，當(dāng)以納米顆粒的形式存在時，納米銀要比一些重金屬的毒性還要高。體外試驗(yàn)表明納米銀顆粒會導(dǎo)致哺乳動物的肝細(xì)胞中毒。同時，納米銀顆粒的穩(wěn)定性較差，儲放時易產(chǎn)生凝聚形成微米級粒子，另外高分子基材不容易分散，影響了其應(yīng)用。