Sepsio patofiziologiją lemia būklės tipas, sunkumas ir trukmė, ji gali paveikti organizmą įvairiais būdais. Sepsis yra liga, vadinama sisteminio uždegiminio atsako sindromu (SIRS), kuri gali turėti keletą galimų priežasčių, gali paveikti įvairius žmogaus audinių tipus ir gali sukelti įvairių nepageidaujamų pasekmių, jei nebus tinkamai ir greitai gydomas. Ši liga dažnai vadinama apsinuodijimu krauju ir dažniausiai pasireiškia karščiavimu, šoko simptomais, taip pat padažnėjusiu širdies ritmu. Šia liga gali sirgti ir vaikai, ir suaugusieji, o dažniausiai ji pasireiškia sunkios ligos metu arba po didelės traumos, kai imuninės sistemos apsauga yra mažesnė.
Nors dauguma žmonių mano, kad sepsis yra bakterinė liga, sepsio patofiziologija iš tikrųjų gali prasidėti nuo įvairių infekcinių medžiagų tipų. Šią būklę sukelia grybelių, virusų ar parazitų sukelta infekcija organizme. Bakterijos laikomos dažniausia sepsio priežastimi, o daugelis šios rūšies infekcijos atvejų gali būti siejami su apsilankymu ligoninėje, nepaisant bandymų išlaikyti šią aplinką švarią ir be patogenų. Daugelis ligoninių imasi papildomų atsargumo priemonių, siekdamos užtikrinti savo intensyviosios terapijos ir kitų didelės rizikos pacientų gerovę, kad padėtų išvengti sepsio infekcijų.
Dažnai manoma, kad sepsis yra kraujo liga, nors sepsio patofiziologija gali pasireikšti įvairiuose kūno audiniuose, įskaitant kraują, minkštuosius audinius ir odą. Sepsio atvejų taip pat galima rasti plaučiuose, šlapimo takuose ir skrandyje. Daugeliu atvejų sepsis atsiranda dėl esamos infekcijos, dėl kurios susilpnėja paciento imuninės sistemos funkcija ir įprastai nekenksmingas organizmas gali užkrėsti paveiktą kūno vietą. Pirmasis simptomas yra užkrėstos vietos uždegimas, po kurio atsiranda ląstelių krešėjimas.
Ląstelių uždegimo ir krešėjimo derinys, taip pat labai didelė sepsio išplitimo į nepažeistas kūno vietas tikimybė yra viena iš priežasčių, kodėl ši liga pavojinga. Sepsio patofiziologijos metu, jei priežastis ir infekcija nėra pakankamai greitai ar agresyviai gydomos, infekcija persikels į kitas kūno vietas ir gali sukelti daugelio organų nepakankamumą bei rimtus širdies ir kraujagyslių sistemos sutrikimus. Dauguma pacientų po sepsio infekcijos gali visiškai pasveikti tol, kol bus gydoma infekcijos priežastis, nesvarbu, ar ji bakterinė, virusinė, ar sukelta parazitų ar grybelių, ir naudojami tinkami vaistai bei terapija sepsio infekcijai pašalinti.