洋葱含有多种天然抗菌成分，主要包括含硫化合物和类黄酮等活性物质。
洋葱中的蒜氨酸酶在切割后生成具有广谱抗菌作用的硫代亚磺酸酯，这类物质对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等常见致病菌有抑制作用。新鲜洋葱汁的抗菌效果与浓度呈正相关，其挥发性成分还能通过破坏微生物细胞膜结构发挥作用。
洋葱表皮富含的槲皮素属于黄酮类化合物，通过干扰细菌DNA旋转酶活性抑制细菌繁殖。研究表明其对幽门螺杆菌、沙门氏菌等消化道病原体具有显著抑制效果，且与洋葱中的硫化物存在协同抗菌作用。
洋葱鳞茎中含有的皂苷成分能破坏微生物细胞膜完整性，对白色念珠菌等真菌表现出抑制作用。这类两亲性化合物在体外实验中显示出剂量依赖性的抗微生物特性。
洋葱中的原儿茶酸、咖啡酸等酚酸类物质通过抗氧化和干扰微生物代谢途径发挥抑菌作用。这些成分在预防食品腐败菌生长方面具有潜在应用价值。
洋葱鳞茎中分离出的抗菌肽能特异性靶向革兰氏阳性菌的肽聚糖层，其作用机制与某些抗生素类似但不易诱导耐药性。这类小分子蛋白在洋葱抵御土壤病原体侵染时起重要作用。
建议通过生食或短时烹饪保留洋葱的抗菌活性成分，但需注意其抗菌作用不能替代药物治疗。日常可将洋葱作为膳食补充，与大蒜、生姜等具有协同抗菌效果的食材搭配食用。有胃肠道敏感者应控制生洋葱摄入量，避免刺激胃肠黏膜。
