Em alimentos pouco ácidos, com pH < 4, como produtos derivados do leite, frutas, sucos de frutas e refrigerantes, predominam bactérias lácticas, bactérias acéticas, helmintos, bolores e leveduras.

As DTA podem ser causadas, também, por alguns tipos de vírus como o Rotavírus, o Novavírus e o Vibrio spp.

Parasitas intestinais como Ascaris lumbricoides, Trichuris trichiura, Enterobius vermicularis e Yersinia enterocolitica, que são helmintos de transmissão fecal-oral, também podem estar envolvidos em surtos de DTA.

Os agentes etiológicos mais comuns são os de origem bacteriana, dentre eles: Salmonella spp, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Shigella spp, Bacillus cereus e Clostridium perfringens.

Com relação às toxinas, sabe-se que algumas são termolábeis (ativadas pelo calor), como a toxina do botulismo, e outras são termoestáveis (inativadas pelo calor), como as toxinas produzidas pelo Staphylococcus aureus e o Bacillus cereus.