Η παθοφυσιολογία της σήψης καθορίζεται από τον τύπο, τη σοβαρότητα και τη διάρκεια της πάθησης και μπορεί να επηρεάσει το σώμα με πολλούς τρόπους. Η σήψη είναι μια ασθένεια γνωστή ως σύνδρομο συστημικής φλεγμονώδους απόκρισης (SIRS) και έχει πολλές πιθανές αιτίες, μπορεί να επηρεάσει διάφορους διαφορετικούς τύπους ανθρώπινου ιστού και μπορεί να οδηγήσει σε ποικίλες δυσμενείς εκβάσεις εάν δεν αντιμετωπιστεί σωστά και γρήγορα. Αυτή η ασθένεια αναφέρεται συχνά ως δηλητηρίαση αίματος και εκδηλώνεται πιο συχνά με πυρετό, συμπτώματα σοκ, καθώς και αυξημένο καρδιακό ρυθμό. Παιδιά και ενήλικες μπορεί να επηρεαστούν από αυτή την ασθένεια και είναι πιο πιθανό να εμφανιστεί κατά τη διάρκεια μιας σοβαρής ασθένειας ή μετά από ένα μεγάλο τραύμα όταν η άμυνα του ανοσοποιητικού συστήματος είναι χαμηλότερη.
Ενώ οι περισσότεροι άνθρωποι σκέφτονται τη σήψη ως βακτηριακή ασθένεια, η παθοφυσιολογία της σήψης μπορεί στην πραγματικότητα να ξεκινήσει με μια ποικιλία τύπων μολυσματικών υλικών. Αυτή η κατάσταση είναι αποτέλεσμα μόλυνσης στο σώμα που προκαλείται από μύκητες, ιούς ή παράσιτα. Τα βακτήρια θεωρούνται η πιο κοινή αιτία σήψης και πολλές περιπτώσεις αυτού του τύπου λοίμωξης μπορούν να συνδεθούν με επισκέψεις στο νοσοκομείο, παρά τις προσπάθειες που γίνονται να διατηρηθεί αυτό το περιβάλλον καθαρό και απαλλαγμένο από παθογόνους παράγοντες. Τα περισσότερα νοσοκομεία λαμβάνουν επιπλέον προφυλάξεις με την ευημερία της εντατικής τους θεραπείας και άλλων ασθενών υψηλού κινδύνου για να βοηθήσουν στην πρόληψη των λοιμώξεων από σήψη.
Η σήψη θεωρείται συχνά ασθένεια του αίματος, αν και η παθοφυσιολογία της σήψης μπορεί να εκδηλωθεί σε διάφορους διαφορετικούς ιστούς του σώματος, συμπεριλαμβανομένου του αίματος, των μαλακών ιστών και του δέρματος. Εμφανίσεις σήψης μπορούν επίσης να βρεθούν στους πνεύμονες, το ουροποιητικό σύστημα και το στομάχι. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η σήψη είναι το αποτέλεσμα μιας υπάρχουσας λοίμωξης που μειώνει τη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος του ασθενούς και επιτρέπει σε έναν φυσιολογικά αβλαβή οργανισμό να μολύνει το προσβεβλημένο σημείο του σώματος. Η φλεγμονή της μολυσμένης περιοχής είναι το πρώτο σύμπτωμα, ακολουθούμενη από πήξη των κυττάρων.
Ο συνδυασμός φλεγμονής και πήξης των κυττάρων, μαζί με την πολύ υψηλή πιθανότητα εξάπλωσης της σήψης σε μη προσβεβλημένες περιοχές του σώματος, είναι ένας από τους λόγους που αυτή η ασθένεια είναι επικίνδυνη. Κατά την παθοφυσιολογία της σήψης, εάν η αιτία και η λοίμωξη δεν αντιμετωπιστούν γρήγορα ή επιθετικά, η λοίμωξη θα μεταφερθεί σε άλλες περιοχές του σώματος και μπορεί να οδηγήσει σε πολλαπλή ανεπάρκεια οργάνων και σοβαρές καρδιαγγειακές δυσκολίες. Οι περισσότεροι ασθενείς είναι σε θέση να αναρρώσουν πλήρως μετά από λοίμωξη από σήψη, εφόσον η αιτία της λοίμωξης, είτε είναι βακτηριακή, ιογενής, είτε προκαλείται από παράσιτα ή μύκητες, αντιμετωπίζεται και χρησιμοποιούνται επαρκή φάρμακα και θεραπείες για την εξάλειψη της λοίμωξης από σήψη.