細菌がヒトに感染したときに、直接病気を引き起こす物質として、毒素があります。
毒素は、内毒素と外毒素に分類されます。
内毒素
内毒素は、細胞壁の構成成分の一部で、リポ多糖類（LPS）です。
LPSは、ほとんどのグラム陰性菌が産生しています。
LPSには、発熱作用や、血小板を凝固される働き、補体を活性化させる働きなどがあります。
LPSは、細菌が細胞分裂するときや、死滅するときに、菌から放出されます。
LPSが高濃度に放出されると、エンドトキシンショックとなり、発熱や血圧低下をもたらします。
外毒素
外毒素は、多くのグラム陽性菌と、一部のグラム陰性菌が合成・産生する毒素です。
外毒素は、毒性が強いです。
分類としては、腸毒素（例:コレラ毒素）や、神経毒素（例:ボツリヌス毒素）などがあります。
なお、ほとんどがポリペプチドなので、熱、紫外線、ホルマリンなどにより失活します。