La capacité des microbes pathogènes, malgré leur taille négligeable, à provoquer des maladies graves, voire la mort d'un organisme aussi volumineux qu'une personne, est due à trois facteurs.
Le premier d'entre eux est l'incroyable vitesse de reproduction, qui permet aux microbes d'augmenter leur nombre jusqu'à plusieurs milliards d'individus en quelques heures, ce qui crée une énorme charge physiologique sur les tissus.
Le deuxième facteur est leur capacité à détruire les tissus corporels et ainsi à perturber le fonctionnement de certains organes.
Mais le facteur le plus redoutable est peut-être la troisième méthode d’attaque : la production de substances toxiques appelées toxines. Les toxines n'affectent généralement pas le corps dans son ensemble, mais un organe ou un système organique spécifique, provoquant un ensemble caractéristique de symptômes grâce auxquels un médecin peut diagnostiquer la maladie et identifier son agent causal.
Les substances toxiques produites par les bactéries peuvent être divisées en deux types : les exotoxines et les endotoxines. Une exotoxine est un poison extrêmement puissant libéré par une cellule bactérienne dans l’environnement. Les exotoxines sont très toxiques mais facilement détruites.
Les endotoxines se forment à l’intérieur de la cellule bactérienne et sont libérées après sa mort. Ils sont moins toxiques que les exotoxines, mais résistent à la chaleur et aux enzymes.
Chaque espèce de bactérie pathogène combine la capacité d’envahir les tissus et de produire des toxines. Les espèces les plus dangereuses sont celles qui combinent une toxicité élevée et un caractère envahissant prononcé.