В патогенезе гнойной хирургической инфекции участвуют три важнейших фактора: возбудитель, собственная микрофлора организма больного и его реактивность. По словам отечественного патологоанатома И.В. Давыдовского, гнойная инфекция - "эндогенная аутоинфекция сенсибилизированного организма". Для реализации воспалительного процесса необходимо, чтобы антигенное раздражение в организме превысило защитные возможности иммунной системы. Это происходит при чрезмерном размножении возбудителя в одном из естественных резервуаров существования микрофлоры в организме (например, желудочно-кишечном тракте, дыхательных путях, коже) и транслокации в поражённый орган.
Специфических возбудителей гнойной инфекции в природе не существует. Все они в том или ином количестве и качестве вегетируют в естественных резервуарах организма. Однако при определённых условиях степень их патогенности меняется. К возбудителям гнойной хирургической инфекции (по мере уменьшения частоты) принадлежат стафилококки, прежде всего S. aureus, и стрептококки, относимые к группе грамположительных микроорганизмов, а также большая группа грамотрицательных бактерий (синегнойная, кишечная палочка, клебсиелла, серрация, ацинетобактер) и анаэробных неклостридиальных микроорганизмов (бактероиды, фузобактерии, петрострептококки, пропионобактерии и др.). Более чем в 60% случаев в очаге поражения обнаруживают ассоциации нескольких микроорганизмов. Наличие у возбудителей разнообразных ферментов агрессии (гиалуронидаз, фибринолизин, коагулаз), токсинов (гемолизин, лейкоцидин, летальный токсин, энтеротоксин и др.) способствует их проникновению в ткани и органы, обусловливая тем самым многообразие форм заболевания и различную тяжесть их течения.
Для разных видов микроорганизмов характерна вполне дифференцированная картина воспаления при морфологическом её изучении. Так, для стафилококка наиболее характерны поражения кожи, подкожной жировой клетчатки, костей, лёгких, желудочно-кишечного тракта; для грамотрицательных бактерий - инфекции скальпированных и ожоговых ран, поражение кишечника, суставов, мочевых путей. Грамотрицательные микроорганизмы играют ведущую роль в развитии послеоперационных осложнений, в патогенезе ИВЛ-ассоциированных пневмоний, полиорганной недостаточности, вторичных менингитов у новорождённых и т.д. Анаэробные бактерии чаще всего участвуют в развитии хирургической инфекции в ассоциации с аэробами при глубоком поражении тканей (некротической форме флегмоны, медиастинитах, абсцессах внутренних органов, брюшной полости и др.), а также при рецидивирующих и хронических нагноительных процессах (эмпиеме плевры, хроническом остеомиелите).