Infecção persistente, também chamada infecção secundária, é aquela causada por microrganismos que, de alguma forma, resistiram aos procedimentos de desinfecção intracanais. 

Bactérias presentes em irregularidades das paredes do canal principal, em canais laterais, em ramificações apicais, em istmos e em túbulos dentinários podem sobreviver aos procedimentos intracanais e ser responsáveis pelo fracasso do tratamento endodôntico.

Morfologicamente, a microbiota endodôntica consiste apenas em cocos e bacilos e se organizam em biofilme apenas na infecção extrarradicular.

A patogênese da lesão perirradicular depende da ação de bactérias gram-negativas anaeróbias estritas.

Independentemente do método de identificação bacteriana utilizado, Staphylococcus aureus tem sido a espécie mais prevalente em dentes com fracasso endodôntico, sendo encontrada em até 90% dos casos.