Сильна кислотність шлункового вмісту робить шлунок особливо ворожим середовищем для вірусів і бактерій. Тільки один вид, Helicobacter pylori, вдається стабільно виживати і колонізувати слизову оболонку шлунка людини. Для решти більшість мікроорганізмів, які потрапили в організм, швидко знищуються протягом декількох хвилин.
Кілька досліджень in vitro показали, що для широкої і ефективної бактерицидної дії рН має бути особливо низьким. Зокрема, рН, що дорівнює або менше 2, 0, зазвичай вбиває всі бактерії; однак подібна кислотність присутня в шлунку тільки в умовах голодування, тоді як після їжі наявність їжі (основний засіб, з яким бактерії проникають в шлунок) тимчасово підвищує рН до значення 4-5.
Необхідно також враховувати фактор часу, оскільки нижче рН і тим менше часу потрібно для отримання повної бактерицидної дії, і навпаки. Однак значення рН вище 3, 5 мають дуже низький бактерицидний ефект, тоді як рН вище 4 має нульовий бактерицидний ефект.
Останні наукові докази демонструють, як бактерицидна активність визначається - крім кислотності шлунка - також пепсином (протеолітичним ферментом, залученим у травлення білками). Певну антибіотичну активність також надають певні ферменти, що містяться в шлунковому соку, такі як дефензини і лактоферрин.
На мікробному фронті виживаність різних мікроорганізмів проти бактерицидної активності шлункових соків може бути сприятливою для зв'язку з деякими компонентами їжі; наприклад, було показано, що вірулентність сальмонел явно вища, коли вона вводиться в травний канал з забрудненими білковими продуктами (наприклад, яйцями або м'ясом).
Зрозуміло, що навіть застосування антацидних препаратів або інгібіторів протонного насоса, що знижують рН шлунка, сприяє виживанню бактерій всередині шлунка. Крім того, з підвищенням бактеріальної навантаження (кількості бактерій, що надходять) збільшується ймовірність виживання деяких мікроорганізмів.
Необхідно також врахувати проблему токсинів і спорів. Токсини - це речовини, що утворюються бактеріями або їх складовими, що може створити пошкодження (харчове отруєння) навіть тоді, коли бактерія гине від кислотності шлунка. Спори замість спокійних форм, в яких деякі бактерії відступають, коли умови навколишнього середовища є несприятливими, тільки для відновлення, як тільки обставини дозволяють; спори Clostridium difficile, наприклад, перевищують цілісність шлункової кислоти і потім проростають у шлунку.
У порівнянні з бактеріями, віруси, як правило, мають більше шансів вижити в кислому середовищі шлунка. Не дивно, що віруси, що належать до родів Norovirus (вірус Norwalk), ротавірусу, астровірусу і аденовірусу, часто беруть участь у появі інфекційних діарейних форм (вірусний гастроентерит).
