Η τροφική δηλητηρίαση προκαλείται γενικά από την κατάποση τροφής που είναι μολυσμένη με ορισμένα είδη βακτηρίων. Η μόλυνση με ιούς, παράσιτα και ορισμένες χημικές ουσίες μπορεί επίσης να προκαλέσει τροφική δηλητηρίαση. Τα συμπτώματα της τροφικής δηλητηρίασης διαφέρουν κάπως ανάλογα με την αιτία, αλλά οι περισσότερες περιπτώσεις τροφικής δηλητηρίασης περιλαμβάνουν συμπτώματα όπως έμετο, διάρροια και κράμπες στο στομάχι.
Εκτός από αυτά τα τρία κοινά συμπτώματα, υπάρχει μια σειρά από άλλα συμπτώματα τροφικής δηλητηρίασης που μπορεί να υπάρχουν ανάλογα με τον μολυσματικό οργανισμό. Η διάρροια που προκαλείται από βακτηριακή λοίμωξη τείνει επίσης να προκαλεί πυρετό και μπορεί επίσης να έχει ως αποτέλεσμα την εμφάνιση αίματος ή βλέννας στα κόπρανα. Η τροφική δηλητηρίαση που προκαλείται από ιογενείς λοιμώξεις, από την άλλη πλευρά, προκαλεί συχνά πονοκεφάλους και εμετούς.
Γενικά, η διάρροια είναι πιο πιθανό να προκληθεί από βακτηριακή λοίμωξη, ενώ ο έμετος προκαλείται συνήθως από ιογενή λοίμωξη. Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένες εξαιρέσεις σε αυτόν τον κανόνα. Ορισμένες ασθένειες, όπως η χολέρα, προκαλούν έντονο εμετό και διάρροια. Άλλοι μικροοργανισμοί προκαλούν ένα πιο μοναδικό φάσμα συμπτωμάτων που δεν περιορίζονται στο γαστρεντερικό σωλήνα. Μια τέτοια περίπτωση είναι αυτή της αλλαντίασης, που προκαλείται από το βακτήριο Clostridium botulinum. Τα συμπτώματα της αλλαντίασης περιλαμβάνουν παράλυση των σκελετικών μυών καθώς και ναυτία και έμετο.
Τα σημάδια της τροφικής δηλητηρίασης σχετίζονται με την ανάπτυξη φλεγμονής στο γαστρεντερικό σωλήνα. Η ανάπτυξη βακτηρίων, ιών ή παρασίτων, η έκκριση τοξινών από μικροοργανισμούς και η παρουσία ορισμένων χημικών ουσιών, μπορεί να προκαλέσουν αυτού του είδους τη φλεγμονή. Η φλεγμονή και η υπερβολική απώλεια νερού είναι το αποτέλεσμα της βλάβης που προκαλείται στο εντερικό τοίχωμα από τοξίνες που εκκρίνονται από μικροοργανισμούς, από τους ίδιους τους μικροοργανισμούς ή από χημικές ουσίες που καταπίνονται.
Πολλοί άνθρωποι με τροφική δηλητηρίαση εμφανίζουν επίσης συμπτώματα αφυδάτωσης. Αυτό συμβαίνει γιατί μπορεί να χαθούν μεγάλες ποσότητες υγρών ως αποτέλεσμα εμετού ή διάρροιας. Η αφυδάτωση μπορεί να προκαλέσει ναυτία, κόπωση και ζάλη. Τα ούρα φαίνονται πιο σκούρα, το στόμα και η μύτη μπορεί να αισθάνονται ξηρά και μπορεί να εμφανιστούν κράμπες στα άκρα. Για την καταπολέμηση της αφυδάτωσης, τα άτομα με τροφική δηλητηρίαση πρέπει να πίνουν πολλά υγρά, αλλά πρέπει να πίνουν αργά χωρίς να καταναλώνουν μεγάλες ποσότητες υγρών ανά πάσα στιγμή.
Τα συμπτώματα της τροφικής δηλητηρίασης μπορεί να είναι ξαφνικής ή καθυστερημένης έναρξης. Τα συμπτώματα της τροφικής δηλητηρίασης από σαλμονέλα, για παράδειγμα, εμφανίζονται συνήθως μέσα σε μία έως τρεις ημέρες από την κατάποση μολυσμένης τροφής. Αντίθετα, η κατάποση τροφής που έχει μολυνθεί από Staphylococcus aureus προκαλεί συμπτώματα τροφικής δηλητηρίασης εντός έξι ωρών. Παράσιτα όπως το Giardia intestinalis και τα βακτήρια Listeria monocytogenes έχουν περίοδο επώασης έως και τέσσερις εβδομάδες πριν αρχίσουν να προκαλούν συμπτώματα.