食物腐败，是由于以食物为营养的各种细菌大量繁殖造成的。每1克腐败的食物中，约含有1000万～1亿个细菌。引起腐败的细菌，不仅会在食物表面增殖，也会在食物内部增殖。值得指出的是，发霉往往是在食物的局部发生的，由于发霉的方式不同，大多数发霉与细菌引起的腐败是不同的。
细菌只需几十分钟就可分裂倍增。即使食物没有腐败，它也不是无菌的。
每克食物上至少存在着100～10000个左右的细菌，如果它们增殖的话就会引起食物腐败。细菌是通过分裂进行增殖的，其速度随着细菌种类及温度等条件的不同，会有很大的变化。在适宜的环境中，一个细菌经过几十分钟时间就会分裂成两个。例如，在鱼类、贝类身上可能带着一种“副溶血性弧菌”，条件适宜时，每10分钟就会发生1次分裂。
我们可以简单地计算一下，按照这个速度，1个细菌在4.5小时内会发生27次分裂，将产生227个（约1.3422亿个）细菌。
食物之所以会在短短几个小时内就腐败了，就是由于细菌的增殖速度十分惊人的缘故。腐败并不是食物中毒的直接原因。渐渐腐败的食物，其原先的口感、气味也会发生变化。但在大多数情况下，即使吃了腐败的东西，也不会出现拉肚子或者呕吐等食物中毒的症状。
细菌能产生一种叫做“酶”的蛋白质，它可以促进化学反应的进行，帮助分解食物中的蛋白质和糖类，让细菌获得生存及增殖所必需的能量。在这个过程中，蛋白质一旦被分解，就会产生“氨”或者“硫化氢”等有着“腐败气味”的气体，都对人体有害。不过，假如只是吃了少量腐败食物的话，由于其中有害物质的量很少，一般不会产生什么问题。
相反，即使吃的是没有腐败的食物，如果含有会引起食物中毒症状（呕吐或者拉肚子等）的特定种类的细菌的话，就会引起细菌性食物中毒，比如“大肠杆菌O157”等。人如果摄入100个左右这种细菌的话，就会导致很严重的食物中毒。也就是说，“有没有腐败”与“会不会导致食物中毒”并不能完全划等号。但是，少量摄入能导致食物中毒的细菌的话，一般没有问题，而大量摄取的话就会引发食物中毒。
因此，我们最好不要吃放了很久、已经腐败的食物。