Naast de standaard HTST- en UHT-pasteurisatienormen zijn er nog andere, minder bekende pasteurisatietechnieken. Bij de eerste techniek, "batch pasteurisatie" genoemd, worden grote partijen melk verhit tot een lagere temperatuur, meestal 68 °C (154 °F). De andere techniek heet HHST en ligt qua tijd en temperatuur ergens tussen HTST en UHT in. Pasteurisatie veroorzaakt enige onomkeerbare en enige tijdelijke denaturisatie van de eiwitten in melk.
In de meeste wetgevingen is dubbele pasteurisatie niet toegestaan. Soms wordt een warmtebehandeling bij een lagere temperatuur of gedurende een kortere tijd uitgevoerd. Dergelijke melk kan eventueel "rauwe melk" of, verwarrend genoeg, "ongepasteuriseerde melk" worden genoemd. Ze mag niet "gepasteuriseerd" worden genoemd, ook al wordt tijdens dat proces een aanzienlijk aantal ziekteverwekkers vernietigd.
De laatste jaren is er bij de consument enige belangstelling ontstaan voor rauwe melkproducten, vanwege de vermeende gezondheidsvoordelen. Voorstanders van rauwe melk beweren terecht dat bepaalde bestanddelen in niet-gepasteuriseerde melk overleven. Zo bevat rauwe melk immunoglobulinen en de enzymen lipase en fosfatase, die door hitte worden geïnactiveerd. Rauwe melk bevat ook vitamine B6, waarvan tot 20% verloren kan gaan bij hittebehandeling. Ook zou rauwe melk nuttige bacteriën bevatten die de spijsvertering bevorderen en de immuniteit versterken.
Commerciële distributie van verpakte rauwe melk is in de meeste Amerikaanse staten niet toegestaan.
Sommige artsen (en sommige voorstanders van rauwe melk) erkennen dat bepaalde mensen geen rauwe melk mogen drinken, zoals zwangere moeders of moeders die borstvoeding geven, mensen die een immunosuppressiebehandeling ondergaan voor kanker, orgaantransplantatie of auto-immuunziekten, en mensen die immuungecompromitteerd zijn als gevolg van medische aandoeningen zoals AIDS.
Sommige artsen stellen zelfs voor dat baby's en moeders die borstvoeding geven alle gepasteuriseerde zuivelproducten vermijden, behalve UHT.
In Afrika is het gebruikelijk om melk te koken wanneer deze wordt geoogst. Door deze intense verhitting verandert de smaak van de melk sterk, wat de mensen in Afrika gewend zijn.