内毒素血症主要病因是由于革兰阴性菌感染，导致内毒素释放引起机体炎症反应所致。革兰阴性菌感染途径分为内源性及外源性，可通过创伤或烧伤、医源性有创操作、应用血液制品等诱发疾病。免疫功能低下者、肠道屏障异常者、肝功能不全者为本病的好发人群。
一、主要病因
内毒素血症的主要病因及致病机制是革兰阴性菌释放的内毒素引起机体炎症反应，内毒素为细菌壁的主要致病成分，机体通过识别和调控内毒素主要成分脂多糖及其受体系统，从细胞及系统2个层面上损伤机体从而致病。在系统水平上，内毒素可激活补体系统，增加纤维蛋白形成，促进血小板聚集，激活凝血系统，促进血栓形成，导致弥散性血管内凝血；在细胞水平上，脂多糖可刺激一些效应细胞产生活性因子，尤其是刺激单核巨细胞和内皮细胞产生多种促炎因子，从而影响机体神经-体液调节，导致炎症风暴，造成细胞损伤和全身代谢紊乱。
二、诱发因素
1、创伤或烧伤：严重创伤或烧伤时机体屏障受破坏，易出现细菌感染，当革兰阴性细菌感染时即可诱发内毒素血症。
2、医源性有创操作：有创检查、手术、各腔隙穿刺检查及治疗、留置导管等，都有携带革兰阴性菌进入血液循环的可能，如果有出现消毒灭菌不充分的情况，感染机率更高。
3、血液制品应用：患者治疗输注红细胞、血小板、白蛋白、凝血因子时，有机会使革兰阴性菌进入血液诱发感染。