二氢槲皮素的抑菌作用并非通过单一途径，而是通过多重机制破坏微生物的结构或功能：
破坏微生物细胞膜 / 细胞壁完整性
微生物的细胞膜（细菌）或细胞壁（真菌）是维持细胞形态和物质交换的关键。二氢槲皮素的疏水结构可插入微生物细胞膜的脂质双层，破坏膜的流动性和通透性，导致细胞内电解质、蛋白质等内容物泄漏，最终引起微生物死亡。例如，对金黄色葡萄球菌的研究发现，DHQ 可增加其细胞膜的通透性，导致胞内 ATP（能量分子）流失，抑制细菌增殖。
抑制微生物酶活性与代谢过程
微生物的生长依赖多种酶参与能量代谢（如糖酵解、呼吸链）和生物合成（如核酸、蛋白质合成）。二氢槲皮素可通过与酶的活性位点结合（如抑制细菌的 DNA 旋转酶、拓扑异构酶），干扰核酸复制和蛋白质合成；同时，它还可能抑制微生物对营养物质（如铁离子）的摄取（铁是细菌生长的必需元素），阻断其代谢通路，抑制生长繁殖。
抑制毒力因子，降低微生物致病性
部分致病菌的危害不仅在于其增殖，还在于其分泌的毒力因子（如金黄色葡萄球菌的肠毒素、溶血素）。二氢槲皮素可通过下调毒力基因的表达，减少毒力因子的合成与释放，从而降低微生物对宿主细胞的黏附和损伤能力，减轻感染症状。
协同抗氧化与抗炎，增强宿主防御
虽然这是间接作用，但 DHQ 的强抗氧化性可减少微生物感染引发的氧化应激对宿主细胞的损伤；同时其抗炎作用可抑制感染导致的过度炎症反应，避免组织损伤加重，间接辅助宿主清除微生物。
