敗血癥致病菌的種類可因不同年齡、性別、感染灶、原發病、免疫功能、感染場所和不同地區有一定差別。病原菌從不同途徑侵入血循環后是否引起敗血癥取決于人體的防御免疫功能和細菌的毒力與數量。以下是引起敗血癥的致病菌。
1、革蘭陽性球菌
以金葡萄最為常見，在醫院內感染者表皮葡萄球菌(表葡菌)也不少見，其他還有肺炎球菌及溶血性鏈球菌，后者常引起新生兒敗血癥。另外D組鏈球菌(腸球菌)以易并發心內膜炎而引起關注。
2、革蘭陰性桿菌
以大腸桿菌最為常見，其次為肺炎桿菌、腸桿菌(產氣桿菌、凝團桿菌等)、綠膿桿菌、變形桿菌、枸櫞酸桿菌及沙雷菌等。
3、厭氧菌
主要為脆弱桿菌、消化球菌與消化鏈球菌、產氣莢膜桿菌等。目前報道厭氧菌敗血癥占敗血癥總數的10%左右，但由于厭氧菌培養技術較為復雜，故實際發生率可能更高。
4、真菌
主要為白色念珠菌，其次為曲菌與毛霉菌。