防腐剂的作用受食品原料和食品中各种成分的影响，食品中的某些组分如香料、调味剂和乳化剂等具有抗菌作用，或者某些组分能选择性地与防腐剂发生物理化学作用，这样会不同程度影响防腐剂的使用效果。食品成分中对食品添加剂防腐剂具有普遍影响的就是食盐、碳水化合物和酒精，它们都可以降低微生物中酶的活性，以上两点也有助于防腐，然而食盐也可以改变防腐剂的分配系数，使其分布不均匀。因而可能对防腐作用产生不利影响，碳水化合物中的糖，本身是一种微生物的营养源，在浓度合适时可以促进微生物的生长，但糖类对分配系数的影响一般比食盐低，酒精在较高浓度是杀菌剂，在低浓度时有抑菌效果，一般酒精能增强防腐剂的作用。要特别注意，食品中的成分与防腐剂起化学反应，这可能使防腐剂部分或全部失效，或产生副作用，例如SO2和亚硫酸盐与食品中的醛、酮和糖类反应，亚硝酸盐可能生成毒性较大的亚硝胺。所以，使用防腐剂时要先查阅有关的资料。

防腐剂还会被食品中的微生物分解，尤其是有机防腐剂，它甚至可能成为微生物的碳源，如山梨酸能被乳酸菌还原成山梨酸醇，所以使用不当，防腐剂不但无效，还可能被微生物所利用。总之，食品中的微生物一旦开始作用，即使加入了防腐剂制止了腐败变质，也无法使食品恢复到感官上的新鲜状态。因此，无论防腐剂如何有效，一定要使食品一开始加工就处于一个非常好的卫生条件之下，这也是防腐剂使用的原则之一。