正常情况下有上千种厌氧菌在人体的皮肤和粘膜上如口腔、肠道和阴道粘膜，正常地无害地生存。在每一立方英寸的大便中可能存在数千亿细菌，厌氧菌感染的病因是如果厌氧菌的特定株的正常环境被外科手术，循环很差或其他组织损伤打乱，它们能侵入宿主组织，引起严重的甚至是致死的感染。
致病性厌氧菌包括存在于尘埃、土壤、赘生物和人及动物的肠道的梭状芽胞杆菌和消化球菌和消化链球菌，两者为口腔、上呼吸道和大肠的正常菌群的一部分。引起感染的常见致病性厌氧菌有革兰阴性杆菌、革兰阳性球菌、革兰阴性球菌、革兰阳性产芽孢杆菌、革兰阳性非产芽孢杆菌。其他的厌氧菌包括脆弱类杆菌为大肠正常菌群的一部分，和产黑杆菌及梭形杆菌为口腔正常菌群的一部分。
厌氧菌感染已受到外科医师的重视，在外科感染中厌氧菌的检出率至少在50%以上。根据有关资料，厌氧菌在腹部感染中的检出率为60.67%在阑尾脓肿、阑尾切除术后切口化脓中占70.58%。厌氧菌不仅可引起严重的胸腹部感染和脓肿，而且很多严重的软组织坏死性感染，几乎都与厌氧菌有关。
由于厌氧菌是人体内的正常菌群，因此，厌氧菌感染绝大多数属内源性。这些细菌是一种条件致病菌，必须在全身或局部抵抗力下降时才能发生侵入和感染。
全身性因素包括恶性肿瘤、白血病、糖尿病、白细胞减少症、丙种球蛋白降低、应用免疫抑制剂或细胞毒药物、脾切除、胶原病等，手术创伤、营养不良、组织缺氧、组织破坏、异物、外周血管闭塞、需氧菌感染等使局部氧化还原电位差降低的因素，均有利于厌氧菌的滋长和感染。发生外科厌氧菌感染的常见部位为：口腔感染、腹膜炎、腹内脓肿、阑尾炎、憩室炎、肛旁脓肿，直肠周围脓肿、脑脓肿、肺脓肿、肝脓肿和盆腔感染等。女性生殖道的厌氧性感染常发生于难产和非法流产，因产道组织的破坏和出血有利于厌氧菌的滋长，病情凶险，往往合并附近血管的血栓性静脉炎。在皮肤和软组织感染中，有一种厌氧菌和需氧菌的协同性感染;如坏死性筋膜炎，虽不多见，但一旦发生，可引起大片筋膜和皮肤坏死，病情发展迅速。