血培養是把靜脈穿刺獲得的血液接種到一個或多個培養瓶或培養管中，用來發現、識別細菌或其它可培養分離的微生物（如大腸桿菌、念珠菌屬、霉菌屬等），這些微生物存在于血液中形成菌血癥或真菌菌血癥。在病人的血液中檢測出微生物對感染性疾病的診斷、治療和預后有重要的臨床意義。當細菌或真菌在血液中迅速繁殖超出單核吞噬細胞系統清除這些微生物的能力時，即產生持續的菌血癥，并且可感染血管外組織。病原微生物從血管外經淋巴管直接進入血流，病人可發生血管內感染（如感染性心內膜炎、真菌性動脈瘤、化膿性靜脈炎、感染性動脈瘺和動靜脈管炎）。
除多處感染或動脈內有感染灶外，大量涌入血流的細菌能在幾分鐘至數小時內被全部清除，肝和脾臟中的巨噬細胞對清除血流內的細菌起著重要的作用，特異性抗體有促清除作用，多形核白細胞在控制血管外局部感染中起重要作用，血管內的中性粒細胞也有一定清除微生物的作用。但細菌的莢膜和毒力因子卻阻礙了清除作用的進行。
了解引起菌血癥的不同途徑有助于診斷和解釋血培養結果。菌血癥通常來源于以下部位的感染，其中泌尿生殖道為25%，呼吸道為20%，膿腫為10%，外科傷口為5%，膽道感染為5%，其他已知部位的感染為10%，未知部位的感染為25%。
菌血癥的臨床類型:
1. 一過性菌血癥（transient bactermia）：常發生在病人接受抗生素系統治療且感染的微生物敏感，由條件致病菌引起，可能造成嚴重的后果。一過性菌血癥發生于治療初期是由于抗生素的血藥濃度不當，發生于治療晚期是感染部位引流不當或宿主防御功能破壞。常發生于對感染組織（如膿腫、癤、蜂窩組織炎）的處理、污染粘膜表面的創傷性操作（牙齒修復、膀胱鏡檢、尿道擴張術及各種插管、引產和乙狀結腸鏡檢查）和污染區的外科手術（經尿道的前列腺切除搜集整理、陰道子宮切除術和燒傷感染的清創術）。一過性菌血癥亦可發生在全身或局部感染的早期。據文獻報道，腦膜炎、肺炎、化膿性關節炎、骨髓炎、腹膜炎、膽囊炎、小腸結腸炎、外傷或手術感染均可能引發一過性菌血癥。
2. 持續性菌血癥（continuous bacteremia）是感染性心內膜炎、感染性動脈瘤、血栓性靜脈炎和其他血管內膜感染的主要特征，亦可發生在傷寒熱和波浪熱的最初幾周。
3. 間歇性菌血癥（intermittent bacteremia）
常發生于腹腔、骨盆、腎周、肝臟、前列腺及其他部位未能及時引流的膿腫，這些膿腫是不明發熱的常見原因。