Натријум бензоат је најефикаснији у киселим условима (пХ испод 4,5). У киселој средини, претвара се у свој активни облик, бензојеву киселину. Бензојева киселина може продрети у микробне ћелије. У неутралном окружењу унутар ћелија, он јонизује и закисељује унутрашњост, ометајући апсорпцију хранљивих материја и функцију ензима, чиме спречава раст микроба.
