CIP清洗的作用机理化学能主要是加入其中的化学试剂产生的，它是决定洗涤效果最主要的因素。
酸、碱洗涤剂的优点有:酸洗能通过化学反应去除钙盐和矿物油等残留;碱洗能通过皂化反应去除脂肪和蛋白等残留。
灭菌剂的优点有:杀菌效果迅速，对所有微生物有效;稀释后一般无毒;不受水硬度影响;在设备表面形成薄膜;浓度易测定;易计量;可去除恶臭。
酸碱洗涤剂中的酸是指1%-2%硝酸溶液，碱指1%-3%氢氧化钠在65℃-80℃使用。灭菌剂为经常使用的氯系杀菌剂，如次氯酸钠等。
热能在一定流量下，温度越高，黏度系数越小，雷诺数(Re)越大。温度的上升通常可以改变污物的物理状态，加速化学反应速度，同时增大污物的溶解度，便于清洗时杂质溶液脱落，从而提高清洗效果、缩短清洗时间。运动能的大小是由Re来衡量的。
Re的一般标准为:从壁面流下的薄液，槽类Re>200，管类Re>3000，而Re>30000效果好。
水的溶解作用:水为极性化合物，对油脂性污物几乎无溶解作用，对碳水化合物、蛋白质、低级脂肪酸有一定的溶解作用，对电解质及有机或无机盐的溶解作用较强。
机械作用:由运动而产生的作用，如搅拌、喷射清洗液产生的压力和摩擦力等。
清洗效果的影响因素:设备污染程度、污染物性质及产品生产工艺等是决定清洗效果的重要原因，如果清洗时不根据其特性来确定CIP的条件，很难达到理想的目的或因此导致清洗费用过高等缺陷。
清洗剂种类，截止2012年食品行业应用的清洗剂种类很多，主要有酸碱类等，其中氢氧化钠和硝酸应用最为广泛。碱类洗涤剂对含蛋白质较高的污物有很好的去除作用，但对食品橡胶垫圈等有一定腐蚀作用。
酸类洗涤剂对碱性清洗剂不能去除的顽垢有较好效果，但对金属有一定的腐蚀性，应添加一些抗腐蚀剂或用清水冲洗干净。
清洗剂还有表面活性剂、螯合剂等，但只在特殊需要时才使用，如清洗用水硬度较高时可使用螯合剂去除金属离子。
清洗剂浓度提高清洗剂浓度时，可适当缩短清洗时间或弥补清洗温度的不足。清洗剂浓度增高会造成清洗费用的增加，而且浓度的增高并不一定能有效地提高清洗效果，因此厂家有必要根据实际情况确定合适的浓度。
洗液温度通常而言，温度每升高10℃，化学反应速度会提高1.5-2.0倍，清洗速度也相应提高，清洗效果较好。清洗温度一般不低于60℃。
清洗时间受许多因素的影响，如清洗剂种类、浓度、清洗温度、产品特性、生产管线布置以及设备设计等。清洗时间必须合适，太短不能对污物进行有效去除，太长则浪费资源。
