Penyakit bawaan makanan diklasifikasikan menjadi tiga kategori utama berdasarkan mekanisme patogenesisnya. Infeksi bawaan makanan terjadi ketika mikroorganisme patogen hidup tertelan, berkolonisasi di saluran pencernaan, dan menyebabkan penyakit melalui invasi atau produksi toksin di dalam tubuh inang. Infeksi bakteri yang umum termasuk Salmonella (non-tifus), Campylobacter jejuni, dan Escherichia coli patogen. Infeksi virus seperti norovirus dan hepatitis A juga diklasifikasikan sebagai infeksi. Masa inkubasi biasanya 12-72 jam, dan gejalanya meliputi diare, demam, kram perut, dan muntah, yang berlangsung beberapa hari.
Keracunan bawaan makanan terjadi akibat tertelannya toksin yang sudah terbentuk dan diproduksi oleh mikroorganisme dalam makanan sebelum dikonsumsi. Clostridium botulinum menghasilkan neurotoksin botulinum pada makanan rendah asam yang dikalengkan secara tidak benar, menyebabkan sindrom kelumpuhan parah dengan inkubasi 12-36 jam. Enterotoksin Staphylococcus aureus stabil terhadap panas dan menyebabkan muntah dan diare dengan serangan cepat (1-6 jam). Racun emetik Bacillus cereus (cereulide) sudah terbentuk sebelumnya dalam hidangan nasi dan pasta. Karena toksin sudah ada, memasak makanan setelah terbentuknya toksin tidak menghilangkan risiko penyakit.
Infeksi toksik berada di antara infeksi dan keracunan. Patogen tersebut tertelan dan kemudian menghasilkan racun di saluran pencernaan. Clostridium perfringens tipe A menghasilkan enterotoksin selama sporulasi di usus kecil, menyebabkan diare encer 8-16 jam setelah konsumsi. Jenis diare Bacillus cereus menghasilkan enterotoksin di usus. Vibrio cholerae dan E. coli enterotoksigenik (ETEC) juga menghasilkan enterotoksin di usus setelah kolonisasi.
Investigasi wabah bergantung pada pembedaan mekanisme-mekanisme ini. Masa inkubasi yang singkat disertai muntah menunjukkan keracunan, sedangkan inkubasi yang lebih lama dengan demam menunjukkan adanya infeksi. Konfirmasi laboratorium memerlukan deteksi patogen dalam tinja (untuk infeksi dan infeksi toksik) atau racun dalam makanan (untuk keracunan). Sistem pengawasan seperti PulseNet (pengetikan PFGE dan WGS) melacak jenis wabah. Strategi pencegahannya berbeda-beda: mencegah kontaminasi dan pertumbuhan keracunan, versus memasak secara memadai dan pencegahan kontaminasi silang untuk infeksi. Infeksi klasik yang ditularkan melalui makanan meliputi Salmonella dan Campylobacter, sedangkan keracunan misalnya oleh Clostridium botulinum. Norovirus dan Hepatitis A mewakili infeksi virus yang ditularkan melalui makanan dengan epidemiologi yang berbeda.
