Mechanizm sepsy jest skomplikowany, wielopłaszczyznowy i zachodzi na poziomie komórkowym oraz tkankowym. Sepsa jest reakcją organizmu na czynnik zakaźny (najczęściej jest to lipopolisacharyd). Rozwija się uogólniona reakcja zapalna, w której biorą udział liczne cytokiny i chemokiny. W trakcie rozwoju sepsy dochodzi również do zmian na poziomie narządowym, w wyniku których rozwija się ich niewydolność.
Rozpoznanie sepsy stawiano dawniej na podstawie stwierdzenia objawów SIRS. Obecnym kryterium rozpoznania sepsy jest nagła zmiana wyniku oceny w skali SOFA (Sepsis-related organ failure assessment score) o co najmniej 2 punkty, jeśli występuje podejrzenie zakażenia. Następnym etapem jest potwierdzenie obecności specyficznego patogenu w badaniach mikrobiologicznych.
Leczenie sepsy jest długotrwałe i obarczone dużym ryzykiem niepowodzenia. Powinno się odbywać na oddziałach intensywnej terapii. Stosuje się w nim antybiotykoterapię, płynoterapię, kortykosteroidy, leki obkurczające naczynia krwionośne i pobudzające kurczliwość mięśnia sercowego i inne. Nie istnieje szczepionka, która zabezpieczałaby przed wystąpieniem sepsy. Szczepienia mogą jedynie zmniejszyć częstość infekcji patogenami, które mogą doprowadzić do sepsy (np.