As doenças infecciosas são, geralmente, provocadas por microrganismos (bactérias, fungos, vírus, parasitas, etc.) que invadem o corpo e se multiplicam. Após a invasão, os microrganismos multiplicam-se para provocar a infecção e podem surgir três situações distintas:

1) Os microrganismos continuam a multiplicar-se e transbordam as defesas humanas, processo esse que pode causar um dano tal que mate o doente;
 

2) Pode atingir-se um estado de equilíbrio, desenvolvendo-se uma infecção crónica e nem os microrganismos nem o doente ganham a "batalha”;
3) O doente, com ou sem tratamento médico, consegue erradicar o microrganismo invasor. Este processo restabelece a saúde e costuma proporcionar uma imunidade duradoura face a outra infecção provocada pelo mesmo microrganismo.

Os microrganismos encontram-se por toda a parte: na terra, na água doce e salgada, no fundo do oceano e no ar. Comemos, bebemos e respiramos microrganismos diariamente. Muitos dos microrganismos vivem na pele, na boca, nas vias respiratórias, no intestino e nos órgãos genitais (particularmente na vagina). Contudo, apesar da sua aparente presença esmagadora, eles raramente invadem, se multiplicam e provocam infecção nos seres humanos. Mesmo quando o fazem, a infecção é por vezes tão ligeira que não causa nenhum sintoma. Por isso, a circunstância de permanecerem como companheiros inofensivos ou de invadirem e causarem uma doença no hospedeiro depende da natureza do microrganismo e das defesas do corpo humano.

Uma pessoa saudável vive em harmonia com a flora microbiana normal, que se estabelece (colonização) em determinadas zonas do corpo. Esta flora, que em geral ocupa um lugar concreto, tem o nome de flora residente. Quando os microrganismos que colonizam o hospedeiro desde algumas horas até a algumas semanas, mas que não se estabelecem nele de forma permanente, são chamados de flora transitória.

A flora residente costuma proteger o corpo dos microrganismos que provocam doenças e se por algum motivo for alterada, rapidamente recupera. São diversos os factores que têm influência no desenvolvimento das espécies que vão constituir a flora residente de um indivíduo: desde a dieta, passando pelas condições sanitárias ou a poluição do ar até aos hábitos higiénicos.

No entanto, em determinadas condições, os microrganismos que fazem parte da flora residente podem provocar uma doença. Por exemplo, os estreptococos piogénicos podem viver na garganta sem fazer mal nenhum, mas, se as defesas do organismo enfraquecem ou se os estreptococos forem de uma variedade particularmente perigosa, podem provocar uma faringite estreptocócica (infecção da garganta ou angina).

Igualmente, outros microrganismos que fazem parte da flora residente podem tornar-se invasores, provocando doenças nos indivíduos que tenham as suas barreiras defensivas alteradas. Por exemplo, aqueles que sofrem de cancro do cólon estão vulneráveis à invasão de microrganismos que normalmente vivem no intestino; eles podem deslocar-se através do sangue e infectar as válvulas cardíacas. A exposição a doses maciças de radiações pode também ocasionar uma invasão por parte desses microrganismos e implicar uma infecção grave. 

Evitar as infecções
É possível prevenir as infecções através da vacinação e/ou de medicamentos anti-infecciosos. As vacinas contêm parcelas não infectantes de bactérias ou vírus ou então os microrganismos completos que foram alterados para não provocar infecção. Já os medicamentos são desenvolvidos de forma a serem o mais tóxico possível contra o microrganismo infectante e, ao mesmo tempo, o mais seguro possível para as células humanas. 

Vacinação
As vacinas disponíveis actualmente são altamente fiáveis e a maioria das pessoas tolera-as bem. Contudo, não são eficazes em toda a gente e, por vezes, podem mesmo provocar efeitos adversos. O organismo responde a uma vacina criando defesas imunitárias (como os anticorpos e os glóbulos brancos).Posteriormente, essas defesas evitam a doença quando o indivíduo se expõe às bactérias e vírus infecciosos.

Às crianças administra-se uma série de vacinas de forma sistemática conforme o Plano Nacional de Vacinação vigente em cada país, embora haja outras que são administradas após a exposição a uma causa específica de infecção: por exemplo, a vacina contra a raiva é administrada a alguém após ter sido mordido por um cão suspeito.

Aos adultos que contraem uma infecção antes de poderem ser vacinados ou cujo sistema imunitário não responde adequadamente à infecção podem administrar-se imunoglobulinas, que são formadas por uma mistura de anticorpos. Existem ainda algumas vacinas que são aplicadas quase de forma sistemática, como, por exemplo, a do tétano, que é administrada aos adultos de 10 em 10 anos. Outras são dadas a grupos específicos de indivíduos, como a vacina contra a gripe, dado a pessoas com elevado risco de contrair essa infecção viral e sofrer as suas complicações.

Medicamentos anti-infecciosos:
Os fármacos anti-infecciosos (que combatem a infecção) incluem os antibacterianos, os antivirais e os antimicóticos. Estes medicamentos são desenvolvidos de forma a serem os mais tóxicos possível contra o microrganismo infectante e, ao mesmo tempo, os mais seguros possível para as células humanas, ou seja, são concebidos para terem uma toxicidade selectiva. Fabricar substâncias destas para combater as bactérias e os fungos é relativamente simples porque são células muito diferentes das humanas.

Todavia, produzir um fármaco que destrua um vírus sem danificar a célula humana infectada é muito difícil, porque os vírus perdem a sua identidade dentro dela e reprogramam a célula para que fabrique partículas do próprio vírus.