Trước hết, việc lựa chọn vật liệu phù hợp là một trong những yếu tố thiết kế then chốt nhất nhằm đảm bảo các sản phẩm phẫu thuật đáp ứng các tiêu chuẩn vệ sinh nghiêm ngặt trong phòng mổ. Các sản phẩm phẫu thuật chất lượng phải được làm từ các vật liệu không xốp, có khả năng chống lại hóa chất khử trùng và có thể trải qua nhiều phương pháp tiệt trùng như hấp áp suất (autoclaving), xử lý bằng khí ethylene oxide và tia cực tím (UV) một cách lặp đi lặp lại. Ví dụ, dụng cụ phẫu thuật có thể được làm từ thép không gỉ y tế, loại vật liệu này giữ nguyên cấu trúc sau nhiều chu kỳ tiệt trùng và cũng không tạo điều kiện tích tụ vi khuẩn hay tác nhân gây bệnh. Găng tay và khăn phủ phẫu thuật dùng một lần có thể được làm từ latex và polypropylene, dễ dàng bị loại bỏ sau khi sử dụng nhưng vẫn ngăn chặn hiệu quả các chất lỏng và chất gây nhiễm từ bệnh nhân. Các sản phẩm phẫu thuật khác trong phòng mổ có thêm một lớp vệ sinh ngay từ đầu, và điều đó là nhờ vào việc ưu tiên khoa học vật liệu. Việc lựa chọn vật liệu phù hợp chính là thiết kế các sản phẩm phẫu thuật đạt tiêu chuẩn vệ sinh, qua đó thể hiện sự ưu tiên hàng đầu đối với an toàn của bệnh nhân.
Các tác nhân gây bệnh như vi khuẩn và virus có thể bám vào các mối nối và vùng bề mặt gồ ghề trên dụng cụ phẫu thuật. Do nguy cơ mà sự bám dính này gây ra, các sản phẩm phẫu thuật đã được thiết kế nhằm ngăn ngừa tối đa sự tồn tại của những khu vực này. Những thiết kế như kéo và kẹp phẫu thuật liền khối, đánh bóng gương, cùng với các ống nội soi trơn mịn và dễ dàng xả sạch, cho thấy sự chú trọng đến việc loại bỏ các điểm ẩn nấp cho tác nhân gây bệnh trên bề mặt thiết bị phẫu thuật. Nhờ việc sử dụng kỹ thuật dệt vải sáng tạo không có đầu thừa, áo choàng phẫu thuật dùng một lần cũng không có những điểm ẩn nấp như vậy. Kết hợp lại, các bề mặt dệt mịn màng và liền mạch của áo choàng dùng một lần cùng với các dụng cụ phẫu thuật được thiết kế cẩn thận giúp việc làm sạch và khử trùng các sản phẩm phẫu thuật trở nên dễ dàng hơn, vì không còn chỗ nào để tác nhân gây bệnh ẩn náu.
Mặc dù thiết kế công thái học được biết đến nhiều nhất nhờ sự thoải mái và hiệu quả, nhưng nó cũng rất quan trọng đối với việc vệ sinh các dụng cụ phẫu thuật. Một thiết kế cân đối tốt đồng nghĩa với việc dụng cụ phẫu thuật vừa tay và dễ điều khiển. Thiết kế này làm giảm nguy cơ trượt tay, từ đó giảm nguy cơ nhiễm bẩn do tiếp xúc với các bề mặt không vô trùng. Ngoài ra, phần tay cầm được thiết kế đặc biệt để không giữ lại mảnh vụn giúp nhân viên y tế duy trì độ bám chắc chắn, đồng thời vẫn đảm bảo vệ sinh. Thiết kế công thái học ví dụ như cán dao mổ phù hợp với đường cong tự nhiên của bàn tay, có phần gờ chống trượt chịu được máu và chất lỏng. Thiết kế công thái học còn có nghĩa là việc tháo lắp và lắp ráp lại dễ dàng đối với các dụng cụ phẫu thuật dùng nhiều lần. Những thiết bị có thể tháo rời đơn giản và nhanh chóng không chỉ dễ làm sạch hơn mà còn khử trùng hoàn toàn được, qua đó giảm nguy cơ nhiễm bẩn. Ngay cả các dụng cụ phẫu thuật dùng một lần cũng được thiết kế theo nguyên lý công thái học, chẳng hạn như khẩu trang phẫu thuật có kẹp mũi điều chỉnh được, dây đeo tai co giãn và quai cài tai giúp tạo thành rào cản chắc chắn ngăn không khí chưa lọc vào khu vực phẫu thuật.
Thiết kế công thái học cho phép các sản phẩm phẫu thuật hoạt động hiệu quả và dễ sử dụng, đồng thời vẫn đảm bảo tính vệ sinh và đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của phòng phẫu thuật.
Mỗi khi phát triển các sản phẩm phẫu thuật mới, một trong những yêu cầu thiết kế chính là khả năng tương thích với các phương pháp tiệt trùng khác nhau được sử dụng trong phòng mổ. Mỗi loại kỹ thuật tiệt trùng đòi hỏi các đặc tính về thiết kế, vật liệu và cấu trúc khác nhau. Nếu một sản phẩm không thể chịu được quy trình khử trùng nhất định, sản phẩm đó sẽ không đáp ứng các tiêu chuẩn vệ sinh. Ví dụ, các sản phẩm được thiết kế để hấp áp lực phải có khả năng chịu được nhiệt độ và áp suất cao mà không bị nóng chảy, biến dạng hay phát ra khí độc. Dụng cụ phẫu thuật bằng titan y tế là một ví dụ điển hình đáp ứng tiêu chí này vì chúng có khả năng chịu nhiệt rất cao và chắc chắn không thất bại ở mức độ này—titan dùng trong phẫu thuật hoàn toàn có khả năng chịu nhiệt. Mặt khác, một số phụ kiện phẫu thuật nhất định, chẳng hạn như một số dụng cụ bằng nhựa, được thiết kế để tương thích với phương pháp tiệt trùng bằng khí ethylene oxide, một kỹ thuật khử trùng nhằm tiêu diệt mọi tác nhân gây bệnh mà không làm hại các vật liệu khác. Các sản phẩm phẫu thuật tương thích với tiệt trùng như nội soi thường được thiết kế để tương thích với cả khử khuẩn mức độ cao cũng như các hình thức tiệt trùng khác tùy theo mục đích sử dụng. Các đặc điểm thiết kế khác, chẳng hạn như lỗ thoát nước trên các dụng cụ phẫu thuật rỗng, được thêm vào nhằm đảm bảo các tác nhân tiệt trùng có thể tiếp cận được tất cả các bề mặt bên trong. Bằng cách đảm bảo sự tương thích với các phương pháp tiệt trùng phổ biến, các nhà thiết kế sản phẩm phẫu thuật đảm bảo rằng những sản phẩm này có thể được khử trùng đúng cách và do đó an toàn khi sử dụng trong môi trường vô trùng của phòng mổ.
Khi xem xét nhu cầu về vệ sinh, việc lựa chọn thiết kế sản phẩm để dùng một lần hay tái sử dụng có thể ảnh hưởng nhiều đến yếu tố vệ sinh của sản phẩm. Sản phẩm dùng một lần được thiết kế để chỉ sử dụng duy nhất một lần rồi bỏ đi, nhờ đó loại bỏ nguy cơ lây nhiễm chéo do xử lý làm sạch hoặc khử trùng không đầy đủ. Ngược lại, sản phẩm tái sử dụng được thiết kế để dùng lâu dài và cần được cấu tạo sao cho chịu được nhiều lần khử trùng. Sản phẩm dùng một lần thường được làm từ các vật liệu nhẹ, rẻ tiền và đảm bảo vệ sinh, duy trì được độ an toàn cho đến khi bị vứt bỏ. Cả hai lựa chọn đều có những yếu tố thiết kế về mặt vệ sinh, vì đây là một trong những yếu tố chính cần được giải quyết đối với mọi sản phẩm được thiết kế để sử dụng trong phòng mổ.
Thiết kế tùy chỉnh này đảm bảo tất cả các sản phẩm phẫu thuật đều tạo ra và duy trì điều kiện sạch sẽ, vô trùng, kể cả những sản phẩm chỉ sử dụng một lần.
Cuối cùng, tất cả các đặc điểm thiết kế của thiết bị phẫu thuật đều tuân theo các tiêu chí do các cơ quan quản lý như FDA, Liên minh Châu Âu và ISO quy định. Các tiêu chuẩn quy định về vệ sinh, an toàn vật liệu và hiệu suất là những yêu cầu mà các nhà thiết kế sản phẩm phẫu thuật phải tích hợp vào công việc của họ. Ví dụ, các tiêu chuẩn quy định có thể quy định lượng vi khuẩn cho phép tồn tại trên sản phẩm phẫu thuật sau khi tiệt trùng. Ngoài ra, các vật liệu được coi là an toàn khi tiếp xúc với cơ thể cũng được nêu rõ. Các nhà thiết kế làm việc cùng cơ quan quản lý để đáp ứng các tiêu chuẩn này bằng cách thực hiện đầy đủ các thử nghiệm nhằm xác minh các tuyên bố về độ vệ sinh mà họ đưa ra. Việc tuân thủ này vừa là một cam kết, vừa là nghĩa vụ pháp lý đối với người sử dụng sản phẩm phẫu thuật, các chuyên gia chăm sóc sức khỏe và bệnh nhân rằng các sản phẩm phẫu thuật là an toàn và đảm bảo vệ sinh. Ví dụ, các dụng cụ cấy ghép phẫu thuật được thiết kế với các tính năng khuyến khích cơ thể tích hợp với dụng cụ cấy ghép đồng thời ngăn chặn vi khuẩn. Việc can thiệp vào thiết kế với các tiêu chuẩn quy định mặc định giúp các nhà sản xuất sản phẩm phẫu thuật tuân thủ luật lệ nhằm đảm bảo các ca phẫu thuật an toàn và thành công.