对患脓毒症的病人进行实验室检查时，白细胞计数明显增高，一般常可达（20～30）x109/L以上，或降低、左移、幼稚型增多，出现毒性颗粒。
当免疫防御能力缺陷、反应过高或过低的情况下，微生物侵入人体时，可以通过内源性致炎物质导致脓毒血症的发生和发展。早期起关键作用的是细胞因子，在内毒素刺激下，单核细胞产生炎症因子如肿瘤坏死因子（TNF）和白介素-1（IL-1），这些炎症因子能促进中性粒细胞与内皮细胞粘附，激活凝血系统，释放大量的炎性介质，包括其它细胞因子、白三烯及蛋白酶等，同时也产生抗炎性介质如IL-6、IL-10等。IL-1和TNF二者有协同作用，具许多相同的生物学效应。
对脓毒血症动物模型研究表明，抑制IL-1和TNF可以改善器官功能并能提高存活率。IL-8能够趋化中性粒细胞，导致炎症迁延不愈。IL-6和IL-10可能起负性调控作用，抑制TNF的产生，增强急性时相反应物质和免疫球蛋白的作用，抑制T淋巴细胞和巨噬细胞的功能。
出现毒性颗粒的症状诊断为：
1、骤起寒战，继以高热可达40一41℃，或低温，起病急，病情重，发展迅速；
2、头痛、头晕、恶心、呕吐、腹胀，面色苍白或潮红、出冷汗。神志淡漠或烦躁、谵妄和昏迷；
3、心事加快、脉搏细速，呼吸急促或困难；
4、肝脾可肿大，严重者出现黄疸或皮下出血淤斑等。
