沙門氏菌屬是弓J起急性胃腸炎的主要病原菌，其中以鼠傷寒沙門氏菌、腸炎沙門氏菌、豬霍亂沙門氏菌、雞沙門氏菌、鴨沙門氏菌較爲常見。
這些細菌廣泛存在於各種動物，如豬、牛、羊、狗、雞、鴨及鼠類的腸道內，當動物發病時，此類菌屬可以侵入其血流、內臟及肌肉組織，蛋類也常被此類菌所污染。
這些細菌通過接觸過該病原菌的器皿、手等再接觸熟食和涼拌菜等;就會在上面大量繁殖，併產生大量內毒素，人吃了這種食物後，由於細菌和內毒素的作用，刺激胃腸粘膜，引起粘膜的充血、水腫、腸液分泌增加，產生劇烈胃腸道反應。細菌和毒素入血，還可引起菌血症和毒血癥。
此外，副溶血弧菌（嗜鹽桿菌）也是較常見的致病菌，它廣泛存在於海產品中，如魚、蟹、海蜇，以及用鹽醃製的肉類、蛋類和鹹菜中，食後約10小時發病，主要也表現爲噁心、嘔吐、腹痛、腹瀉。
引起急性胃腸炎的致病菌還有變形桿菌、致病性大腸桿菌等。真菌也可引起急性胃腸炎，但比較少見。金黃色葡萄球菌如果污染了乳製品、蛋、肉類，在適當的環境下可大量繁殖，併產生耐熱性腸毒素，引起發病。
