โซเดียมเบนโซเอตมีประสิทธิภาพสูงสุดภายใต้สภาวะที่เป็นกรด (pH ต่ำกว่า 4.5) ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด มันจะแปลงเป็นรูปแบบที่ใช้งานอยู่ ซึ่งก็คือกรดเบนโซอิก กรดเบนโซอิกสามารถแทรกซึมเข้าไปในเซลล์จุลินทรีย์ได้ ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลางภายในเซลล์ มันจะแตกตัวและทำให้เป็นกรดภายในเซลล์ ขัดขวางการดูดซึมสารอาหารและการทำงานของเอนไซม์ ดังนั้นจึงป้องกันการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์
