Embora a bacteremia e a sepse estejam intimamente relacionadas, são duas condições distintas. A simples presença de bactérias no sangue é conhecida como bacteremia. Pode ser transitório, onde pequenas quantidades de bactérias ficam no sangue por um período limitado de tempo, ou pode ser sustentado, onde as bactérias persistem e se multiplicam na corrente sanguínea. A forma sustentada de bacteremia é geralmente o que leva à sepse, que é a resposta imunológica do corpo à presença da bactéria. Esta condição potencialmente fatal, às vezes referida como envenenamento do sangue, envolve uma resposta inflamatória por todo o corpo e é caracterizada pelo aumento da temperatura corporal, frequência cardíaca e respiratória e, em sua forma grave, pode levar à falência de órgãos, pressão arterial extremamente baixa ou choque séptico.
Bacteremia e sepse não ocorrem necessariamente apenas porque as bactérias são introduzidas na corrente sanguínea. Nos casos em que apenas uma pequena quantidade de bactérias entra no sangue, por exemplo, quando as bactérias na boca entram pelas gengivas, o corpo pode eliminá-la facilmente sem resultados negativos. Esses casos transitórios de bacteremia geralmente nem mesmo causam sintomas.
Quando uma pessoa tem grandes quantidades de bactérias no sangue, ou está em uma situação em que as bactérias continuam a ser introduzidas por um período de tempo, ela freqüentemente desenvolverá bacteremia contínua e provavelmente ocorrerá sepse. Uma situação em que isso pode ocorrer é quando uma pessoa é submetida a uma cirurgia em uma área como o intestino, onde grandes quantidades de bactérias estão presentes e a incisão permite que elas entrem em sua corrente sanguínea. Depois que a sepse se instala, a pessoa normalmente experimenta a síndrome da resposta inflamatória sistêmica, ou SIRS, uma condição em que a inflamação está presente em todo o corpo, causando aumentos na temperatura corporal, frequência cardíaca e respiratória, bem como um aumento significativo no sangue branco células.
Em casos graves, ou se o tratamento não for administrado prontamente, a bacteremia e a sepse podem progredir para sepse grave ou até choque séptico. Pacientes com sepse grave podem apresentar insuficiência de órgãos como pulmões, rins ou coração. Eles podem desenvolver hipotensão ou pressão arterial extremamente baixa e hipoperfusão ou diminuição do fluxo sanguíneo para os órgãos. Se essas condições progredirem a ponto de a ressuscitação com fluidos não aliviar a hipotensão, o paciente pode ser considerado em choque séptico, o que é extremamente perigoso e frequentemente fatal.