引起败血症的病原体包括细菌（革兰阳性菌如金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、链球菌，革兰阴性菌如大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌、不动杆菌）、真菌（白色念珠菌、曲霉菌）、病毒（EB病毒、巨细胞病毒）、寄生虫（疟原虫）。
一、细菌
1.革兰阳性菌
金黄色葡萄球菌：是常见的引起败血症的病原菌之一。它可产生多种毒素和酶，如溶血素、凝固酶等，能导致局部组织坏死，并容易侵入血流引起败血症。在医院获得性败血症中较为常见，尤其多见于有基础疾病、接受侵入性操作（如中心静脉置管等）的患者。
表皮葡萄球菌：过去曾被认为是条件致病菌，随着医疗技术的发展，其引起败血症的情况逐渐增多，特别是在长期住院、使用人工假体或接受免疫抑制治疗的患者中，该菌可通过医疗器械等途径侵入血流引发感染。
链球菌：A族链球菌可产生致热外毒素等，能引起侵袭性感染导致败血症；B族链球菌在新生儿败血症中较为重要，新生儿尤其是早产儿因免疫系统发育不完善，易被B族链球菌感染而引发败血症，孕妇生殖道携带B族链球菌是新生儿感染的重要来源。
2.革兰阴性菌
大肠埃希菌：是肠道正常菌群的成员，但当机体抵抗力下降或肠道屏障功能受损时，可侵入血流引起败血症。在社区获得性和医院获得性败血症中均有较高的发生率，常与患者存在泌尿系统感染、腹腔感染等基础疾病相关。
肺炎克雷伯菌：该菌具有较强的耐药性，在医院环境中容易传播，可引起肺炎、尿路感染等，进而导致败血症，尤其多见于老年患者、长期住院使用广谱抗生素的患者。
铜绿假单胞菌：是一种机会致病菌，常见于住院时间长、接受免疫抑制治疗、使用机械通气或有严重基础疾病（如慢性阻塞性肺疾病、糖尿病等）的患者。该菌能产生多种毒力因子，如外毒素A等，可导致组织坏死和全身炎症反应，引发败血症。
不动杆菌：包括鲍曼不动杆菌等，是医院内感染的重要病原菌，常出现在重症监护病房（ICU）中，患者多为有严重基础疾病、接受过多种侵入性操作或长期使用抗生素的人群，该菌引起的败血症病情往往较为严重，且耐药情况较为突出。
二、真菌
1.白色念珠菌：是最常见的致病性真菌之一，多见于免疫功能低下的患者，如长期使用广谱抗生素、接受化疗或免疫抑制治疗、患有艾滋病等患者。当患者口腔、消化道等部位的念珠菌定植菌侵入血流时，可引发败血症。长期住院、使用中心静脉导管等侵入性装置也增加了白色念珠菌感染导致败血症的风险。
2.曲霉菌：烟曲霉等曲霉菌可引起侵袭性真菌感染，在患有血液系统恶性肿瘤、长期使用免疫抑制剂、接受造血干细胞移植等患者中易发生曲霉菌败血症。曲霉菌可通过呼吸道侵入人体，进而播散至血流引起全身感染。
三、病毒
1.EB病毒：在传染性单核细胞增多症患者中，部分严重病例可能出现EB病毒血症，进而引发败血症样表现，主要见于青少年群体，患者常表现为发热、肝脾肿大、淋巴细胞增多等，但相对细菌和真菌引起的败血症，病毒导致的败血症比例相对较低。
2.巨细胞病毒：免疫功能低下的人群，如艾滋病患者、器官移植后使用免疫抑制剂的患者等，易发生巨细胞病毒感染并累及血流，引起巨细胞病毒败血症，可出现发热、乏力、肝功能异常等多系统受累表现，在儿童器官移植受者中也需警惕巨细胞病毒败血症的发生。
四、寄生虫
1.疟原虫：疟原虫感染可引起疟疾，严重的疟疾患者可能发展为脑型疟疾、休克等，其中部分患者可出现败血症样表现，在疟疾流行地区，尤其是儿童和免疫力低下的人群中较为常见，疟原虫通过蚊子叮咬传播，侵入人体后在红细胞内繁殖，破坏红细胞并释放毒素，引发全身炎症反应和败血症相关表现。
