Μια μόλυνση προκαλείται από την εισβολή ξένων κυττάρων, όπως τα βακτήρια στον άνθρωπο που προκαλούν βλάβη στον οργανισμό ξενιστή. Γενικά ο οργανισμός ξενιστής θεωρείται «αποικισμένος» από κύτταρα που δεν ανήκουν σε αυτόν. Αυτά τα ξένα κύτταρα πρέπει να είναι επιβλαβή για τον οργανισμό ξενιστή προκειμένου ο αποικισμός να θεωρηθεί λοίμωξη.
Υπάρχουν πολλές περιπτώσεις ζωντανών πλασμάτων που επωφελούνται από τον αποικισμό από άλλα κύτταρα. Δύο διακριτοί οργανισμοί μπορούν να έχουν μια συμβιωτική σχέση μεταξύ τους, η οποία δεν βλάπτει κανέναν οργανισμό. Εναλλακτικά, μια αποικία κυττάρων (ή παρασίτων) μπορεί να μην έχει καμία επίδραση στον οργανισμό ξενιστή, αλλά μπορεί να ωφελήσει την αποικία. Για παράδειγμα, τα βακτήρια σταφυλόκοκκου και στρεπτόκοκκου βρίσκονται συνήθως στο δέρμα των ανθρώπων και στα περισσότερα θηλαστικά. Εκτός εάν τα βακτήρια αρρωστήσουν το άτομο ή το ζώο, αυτό δεν είναι μόλυνση.
Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι μολυσματικών παραγόντων. Όχι μόνο τα βακτήρια, αλλά και οι ιοί, τα παράσιτα και οι μύκητες μπορούν να δημιουργήσουν προβλήματα σε έναν οργανισμό ξενιστή. Μερικές φορές αυτά τα κύτταρα που δεν είναι ξενιστές λειτουργούν μαζί για να αποτρέψουν την εμφάνιση μόλυνσης. Για παράδειγμα, εάν έχετε στρεπτόκοκκο λαιμό, σας χορηγούνται συχνά αντιβιοτικά. Αυτό είναι εξαιρετικό για τη θανάτωση των στρεπτόκοκκων κυττάρων. Το πρόβλημα είναι ότι οι άνθρωποι έχουν επίσης μια ορισμένη ποσότητα κυττάρων μυκήτων, που ονομάζονται ζύμες, στο σώμα τους.
Όταν τα κανονικά βακτήρια του δέρματος και η ζύμη υπάρχουν μαζί, τείνουν να μην αποτελούν πρόβλημα για τους ανθρώπους. Πολεμούν μεταξύ τους αντί να πολεμούν το ανθρώπινο σώμα, έτσι τα επίπεδα κάθε αποικίας παραμένουν ισορροπημένα. Όταν τα αντιβιοτικά εισάγονται στο μείγμα, ξαφνικά, μπορεί να σκοτώσετε τα καλά βακτήρια, τα οποία κρατούν υπό έλεγχο τα επίπεδα της ζύμης, εκτός από τα μολυσματικά βακτήρια. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μόλυνση από μύκητες ή ζυμομύκητες, καθώς η ισορροπία των αποικιών έχει διαταραχθεί. Τα αντιβιοτικά μπορούν επίσης να προκαλέσουν στομαχικές διαταραχές ή διάρροια, καθώς τα ευεργετικά βακτήρια ζουν επίσης στον εντερικό σωλήνα και μπορεί να εξοντωθούν από αυτά.
Άλλες λοιμώξεις συμβαίνουν όταν εισάγεται ξαφνικά μια ξένη αποικία. Οι άνθρωποι που ταξιδεύουν σε χώρες όπου το πόσιμο νερό περιέχει υψηλό επίπεδο παρασίτων μπορεί να εισάγουν συγκεκριμένα παράσιτα στο σώμα τους. Η διάρροια των ταξιδιωτών τείνει να προκαλείται από τη λήψη παρασιτικών ή βακτηριακών παραγόντων από το σώμα. Εναλλακτικά, παρασιτικοί παράγοντες όπως οι ταινίες μπορούν σταδιακά να βλάψουν τον άνθρωπο αναπτύσσοντας μέσα στο σώμα. Αυτό θα θεωρηθεί παρασιτική μόλυνση.
Περιστασιακά, ένας αρχικός αποικισμός άλλων οργανισμών προκαλεί μικρή βλάβη στον ξενιστή. Τα σκουλήκια ταινίας μπορούν να ζήσουν για χρόνια στους ανθρώπους χωρίς ο άνθρωπος να εμφανίζει κανένα είδος συμπτωμάτων. Ωστόσο, τελικά, οι ταινίες θα προκαλέσουν βλάβη, επομένως, όταν ανακαλυφθούν, οι άνθρωποι συνήθως λαμβάνουν ειδικά φάρμακα για την εξόντωση των σκουληκιών, έτσι ώστε οι ταινίες να εξαλειφθούν.
Στις περισσότερες περιπτώσεις, το κλειδί για την κατανόηση της μόλυνσης είναι η έννοια της «βλάβης στον ξενιστή». Είτε αυτή η βλάβη προκαλείται επί του παρόντος από την αποικία είτε μια ενδεχόμενη αιτία αποικισμού, οι λοιμώξεις συχνά απαιτούν ιατρική φροντίδα. Η μοναδική εξαίρεση σε αυτό συμβαίνει σε καταστάσεις όπου οι άνθρωποι αποικίζονται από παροδικές αποικίες ιών. Γενικά, σε υγιείς ανθρώπους, το σώμα εργάζεται για να καταπολεμήσει τη λοίμωξη, όπως το κοινό κρυολόγημα, και είναι συχνά επιτυχές. Ορισμένοι ιοί όπως ο HIV δεν καταπολεμούνται με επιτυχία από τον οργανισμό και απαιτούν μεγάλες δόσεις αντιιικών φαρμάκων προκειμένου να συγκρατηθεί ή να καθυστερήσει ο ιός να προκαλέσει σημαντική βλάβη. Ορισμένοι ιοί παραμένουν ανθεκτικοί στη θεραπεία, όπως ο ιός του Δυτικού Νείλου και ο ιός Έμπολα.