CIP清洗的作用機理化學能主要是加入其中的化學試劑產生的，它是決定洗滌效果最主要的因素。
酸、堿洗滌劑的優點有:酸洗能通過化學反應去除鈣鹽和礦物油等殘留;堿洗能通過皂化反應去除脂肪和蛋白等殘留。
滅菌劑的優點有:殺菌效果迅速，對所有微生物有效;稀釋后一般無毒;不受水硬度影響;在設備表面形成薄膜;濃度易測定;易計量;可去除惡臭。
酸堿洗滌劑中的酸是指1%-2%硝酸溶液，堿指1%-3%氫氧化鈉在65℃-80℃使用。滅菌劑為經常使用的氯系殺菌劑，如次氯酸鈉等。
熱能在一定流量下，溫度越高，黏度系數越小，雷諾數(Re)越大。溫度的上升通常可以改變污物的物理狀態，加速化學反應速度，同時增大污物的溶解度，便于清洗時雜質溶液脫落，從而提高清洗效果、縮短清洗時間。運動能的大小是由Re來衡量的。
Re的一般標準為:從壁面流下的薄液，槽類Re>200，管類Re>3000，而Re>30000效果好。
水的溶解作用:水為極性化合物，對油脂性污物幾乎無溶解作用，對碳水化合物、蛋白質、低級脂肪酸有一定的溶解作用，對電解質及有機或無機鹽的溶解作用較強。
機械作用:由運動而產生的作用，如攪拌、噴射清洗液產生的壓力和摩擦力等。
清洗效果的影響因素:設備污染程度、污染物性質及產品生產工藝等是決定清洗效果的重要原因，如果清洗時不根據其特性來確定CIP的條件，很難達到理想的目的或因此導致清洗費用過高等缺陷。
清洗劑種類，截止2012年食品行業應用的清洗劑種類很多，主要有酸堿類等，其中氫氧化鈉和硝酸應用最為廣泛。堿類洗滌劑對含蛋白質較高的污物有很好的去除作用，但對食品橡膠墊圈等有一定腐蝕作用。
酸類洗滌劑對堿性清洗劑不能去除的頑垢有較好效果，但對金屬有一定的腐蝕性，應添加一些抗腐蝕劑或用清水沖洗干凈。
清洗劑還有表面活性劑、螯合劑等，但只在特殊需要時才使用，如清洗用水硬度較高時可使用螯合劑去除金屬離子。
清洗劑濃度提高清洗劑濃度時，可適當縮短清洗時間或彌補清洗溫度的不足。清洗劑濃度增高會造成清洗費用的增加，而且濃度的增高并不一定能有效地提高清洗效果，因此廠家有必要根據實際情況確定合適的濃度。
洗液溫度通常而言，溫度每升高10℃，化學反應速度會提高1.5-2.0倍，清洗速度也相應提高，清洗效果較好。清洗溫度一般不低于60℃。
清洗時間受許多因素的影響，如清洗劑種類、濃度、清洗溫度、產品特性、生產管線布置以及設備設計等。清洗時間必須合適，太短不能對污物進行有效去除，太長則浪費資源。
