抗菌毛巾的原理通常是通過在生產過程中添加抗菌劑來實現的。這些抗菌劑可以是天然的，也可以是金屬離子，如銀離子。銀離子抗菌毛巾中的銀離子帶有正電荷，能夠吸附微生物，導致微生物的呼吸酶失去功效，從而迅速殺死微生物，達到殺菌的目的。然而，銀離子容易與洗衣液中的負離子中和，因此銀離子抗菌毛巾的效果可能並不持久，多次洗滌後抗菌能力會減弱。
除了銀離子，還有竹纖維抗菌毛巾，竹纖維本身具有一定的抗菌能力。但是，竹纖維毛巾在使用時可能會感覺太滑，且在濕潤後拉力變差，容易爛。市場上還有一些以木材為原料的再生纖維毛巾，這些毛巾的抗菌能力幾乎為零。
植物纖維抗菌毛巾，如薄荷纖維和草珊瑚纖維混紡而成的毛巾，由於薄荷和草珊瑚本身具有較強的抑菌性，因此這類毛巾的抑菌級別可以達到國家AAA級標準。這類毛巾對於金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、肺炎桿菌的抑菌率很高，並且對於蟎蟲的趨避率也較高，可以有效抑制蟎蟲的滋生。
總的來說，抗菌毛巾的作用是通過添加抗菌劑來抑制細菌的繁殖，保護皮膚健康。