人体的防御系统一般均能将进入血液循环的致病菌迅速消灭，不致引起败血症。但在致病菌数量过多、繁殖过快、毒力强大，超过了身体的抵抗力或者在身体抵抗力减低，如年老体衰、婴儿幼童、长期消耗性疾病、营养不良、贫血等时，致病菌才容易在血中生长繁殖，产生毒素，引起败血症和脓血症。局部感染病灶处理不当，如脓肿不及时引流，伤口清创不彻底，留有异物或无效腔，亦可引起此种全身性感染。至于长期应用肾上腺皮质激素、抗癌药或其他免疫抑制剂等，能削弱正常的防御功能;广谱抗生素能改变原有的细菌共生状态，使某些非致病菌过分生长繁殖，亦同样是利于败血症发生的因素。在败血症和脓血症中，人体各组织、器官的病理改变随致病菌的种类、病程和原发感染灶的情况而异。因毒素的作用，心、肝、肾等有混浊肿胀、灶性坏死和脂肪变性;肺泡内出血和肺水肿，甚至肺泡内出现透明膜;毛细血管受损引起出血点和皮疹。致病菌本身可特别集中于某些组织，造成脑膜炎、心内膜炎、肺炎、肝脓肿、关节炎等。网状内皮系统和骨髓反应性增生，致脾肿大和周围血液中白细胞计数增多。感染严重而病程较长的病人，肺、肾、皮下组织和肌肉等可发生转移性脓肿或血管感染性栓塞。人体代谢的严重紊乱又能引起水、电解质代谢失调、酸中毒和氮质血症等。微循环受到影响，则导致感染性休克。败血症相关肾功能损害的发生也是多因素的，如内毒血症、肾低灌流量、肾毒性物质的作用等。