Ngộ độc thực phẩm xảy ra do ăn phải nước hoặc thực phẩm bị nhiễm vi sinh vật.

Sự ô nhiễm có thể xảy ra ở bất kỳ giai đoạn nào của quá trình thực phẩm - có thể là trong các giai đoạn canh tác, thu hoạch, chế biến, lưu trữ hoặc chuẩn bị. Trong phần lớn các trường hợp, vi khuẩn, vi rút hoặc ký sinh trùng được truyền sang thực phẩm từ các nguồn khác làm cho các sinh vật này trở thành nguyên nhân phổ biến nhất gây ngộ độc thực phẩm. Tuy nhiên, trong một số loại ngộ độc thực phẩm ít phổ biến hơn, chất độc hoặc độc tố là một phần tự nhiên của thực phẩm (ví dụ, nấm độc hoặc cá độc). Trong số các nguyên nhân không thường xuyên cũng có hải sản và thuốc trừ sâu.

Vi khuẩn và độc tố vi khuẩn: Nhiều vi khuẩn có thể gây ngộ độc thực phẩm, trực tiếp hoặc thông qua các độc tố mà chúng tạo ra. Trong số phổ biến nhất là Salmonella, Escherichia coli, Shigella, Staphylococcus, Campylobacter và Clostridium perfringens. Nhiều ngộ độc thực phẩm vi khuẩn là do nước bẩn và nấu không đủ thịt, thịt gia cầm, trứng, các sản phẩm từ sữa, thịt chế biến, cá, kem, bánh nướng với kem.

Virus: norovirus, và nhiều loại virus khác, có thể gây ngộ độc thực phẩm thường do nông sản và hải sản tiếp xúc với nước bẩn và tiêu thụ thô hoặc sau khi nấu không đủ.

Ký sinh trùng: Ký sinh trùng như Giardia lamblia cũng có thể gây ngộ độc thực phẩm khi chúng có trong trái cây và rau quả tươi và nước.

Nấm độc và không ăn được: hàng chục loài có thể gây ngộ độc muscarine. Chất độc của chúng tấn công hệ thần kinh trung ương và gây tê liệt một phần hoặc toàn bộ trong trường hợp nặng.