Outre les normes de pasteurisation HTST et UHT standard, il existe d'autres techniques de pasteurisation moins connues. La première technique, appelée "pasteurisation par lots", consiste à chauffer de grands lots de lait à une température plus basse, généralement 68 °C (154 °F). L'autre technique, appelée "high-heat/short time" (HHST), se situe entre la HTST et l'UHT en termes de durée et de température. La pasteurisation entraîne une dénaturation temporaire et irréversible des protéines du lait.
Dans la plupart des législations, la double pasteurisation n'est pas autorisée. Un traitement thermique à une température plus basse ou pour une durée plus courte est parfois effectué. Ce lait pourrait être appelé "lait cru" ou, ce qui prête à confusion, "lait non pasteurisé". Il ne peut pas être appelé "pasteurisé", même si un nombre important d'agents pathogènes sont détruits au cours du processus.
Ces dernières années, les consommateurs ont manifesté un certain intérêt pour les produits à base de lait cru, en raison des bienfaits perçus pour la santé. Les partisans du lait cru soutiennent, à juste titre, que certains composants survivent dans le lait qui n'a pas été pasteurisé. Plus précisément, le lait cru contient des immunoglobulines et les enzymes lipase et phosphatase, qui sont inactivées par la chaleur. Le lait cru contient également de la vitamine B6 dont jusqu'à 20 % peuvent être perdus lors du traitement thermique. On prétend également qu'il contient des bactéries bénéfiques qui facilitent la digestion et renforcent l'immunité.
La distribution commerciale de lait cru conditionné n'est pas autorisée dans la plupart des États américains.
Certains médecins (et certains défenseurs du lait cru) reconnaissent que certaines personnes ne devraient pas boire de lait cru, notamment les femmes enceintes ou qui allaitent, les personnes qui suivent un traitement immunosuppresseur contre le cancer, une transplantation d'organe ou une maladie auto-immune, et celles qui sont immunodéprimées en raison d'un état pathologique comme le sida.
En fait, certains médecins suggèrent que les bébés et les mères qui allaitent évitent tous les produits laitiers sauf les produits laitiers pasteurisés UHT.
En Afrique, il est courant de faire bouillir le lait à chaque récolte. Ce chauffage intense modifie considérablement la saveur du lait, à laquelle les Africains sont habitués.