盡管有益微生物占絕大多數，但仍有少數微生物（被稱為 “病原微生物”）能突破人體防御系統，引發感染性疾病。了解它們的致病機制和傳播途徑，是科學防控的關鍵：
不同類群的病原微生物，引發的疾病類型和癥狀差異顯著：
細菌致病：多通過產生毒素或侵襲組織引發疾病。例如，破傷風桿菌在傷口深處繁殖，產生破傷風毒素，導致肌肉強直痙攣；霍亂弧菌在腸道內大量繁殖，產生霍亂毒素，引發劇烈腹瀉和嘔吐，嚴重時可導致脫水休克。
病毒致病：病毒需寄生在人體細胞內復制，破壞細胞功能。例如，流感病毒侵襲呼吸道上皮細胞，引發發熱、咳嗽、乏力等癥狀；新冠病毒通過刺突蛋白結合人體細胞的 ACE2 受體，入侵肺部及其他器官，導致肺炎等嚴重疾病；乙肝病毒則長期寄生在肝細胞內，可能引發慢性肝炎、肝硬化甚至肝癌。
真菌致病：多在人體免疫力下降時引發感染，分為淺部感染和深部感染。例如，紅色毛癬菌侵犯皮膚角質層，引發腳氣（足癬）、手癬；白色念珠菌在免疫力低下者（如艾滋病患者、長期使用抗生素者）體內過度繁殖，可能引發口腔念珠菌病（鵝口瘡）、肺部念珠菌感染。
