Zur Herstellung wird Kuhmilch zunächst ultrahocherhitzt. Dazu wird sie für wenige Sekunden auf 135–150 °C erhitzt und sofort wieder auf 4 bis 5 °C heruntergekühlt. Durch die Hitzeeinwirkung wird die Milch sterilisiert. Außerdem werden zu einem geringen Prozentsatz Milchproteine denaturiert. Bei der Erhitzung erfolgt eine Freisetzung von Schwefelwasserstoff und anderen Schwefelverbindungen aus schwefelhaltigen Aminosäuren (Cystein und Methionin) in den Proteinen der Milch sowie eine Entstehung von Methylketonen und Lactonen aus Fettsäuren, was zu einer leichten geschmacklichen Veränderung der Milch („Kochgeschmack“) und verbesserter Verdaulichkeit führen kann. Zudem erhöht sich die Viskosität der Milch leicht, was sie im Mund weniger wässrig erscheinen lässt. Anschließend wird die Milch homogenisiert, um die Aufrahmstabilität zu verbessern. Das Ziel der Homogenisierung liegt darin, den mittleren Durchmesser der Fetttröpfchen zu reduzieren und dadurch das Aufrahmen zu verlangsamen.
H-Milch wird normalerweise in aluminiumbeschichtete Getränkekartons abgefüllt (z. B. „Tetra Paks“) und luftdicht verschlossen. Das verhindert, dass die Milch durch neue Mikroorganismen kontaminiert wird. Die Abfüllung in braune Glasflaschen wird ebenfalls praktiziert.