判断消毒灭菌是否彻底的主要依据是微生物学检测。消毒灭菌的目的是彻底杀灭或去除物体表面的微生物，包括细菌、病毒、真菌等。因此，只有通过微生物学检测，才能确定消毒灭菌是否彻底。常用的微生物学检测方法包括菌落计数、培养基培养、PCR等。在进行消毒灭菌后，应在一定时间内进行微生物学检测，以确保消毒灭菌的有效性。如果微生物学检测结果显示消毒灭菌未彻底，需要重新进行消毒灭菌处理。