A rovarok emésztőrendszerében mindig jelen vannak szaprofág baktériumok, mint a bél mikroflórájának részei. Ha ezeknek a mikroorganizmusoknak valamelyike behatol a testüregekbe és ott elszaporodik, általános fertőzést okoz és megölheti a rovart.

Bizonyos baktériumok, elsődleges baktériumos patogének mérgeik vagy enzimeik közreműködésével képesek aktívan áthatolni a testburkon vagy a bélfalon. Más fajok számára a fertőzésnek egyéb mikroorganizmusok nyitnak utat. A rovarpatogén baktériumok 4 csoportját különböztetik meg:

  • potenciális patogének
  • fakultatív patogének az emésztőrendszerben
  • obiigát patogének
  • obiigát, kristállyal sporuláló patogének.

A potenciális patogének azok a baktériumok, amelyek mindenütt megtalálhatók a természetben az ásványi és a szerves szubsztrátumokon és bizonyos körülmények között kifejlődhetnek a rovarok testében is (Pseudomonadaceae).

A fakultatív patogének általánosan előfordulnak az emésztőrendszerben (Enterobacteriaceae) és bizonyos körülmények között áthatolhatnak a gazdaállat testüregeibe és megölhetik őt. Pl. a Bacillus cereus faj olyan mennyiségben termel foszfolipáz enzimet, amely megrongálja a bélfalat. Ezt követi a baktériumok behatolása a testüregekbe, majd beáll az általános fertőzés. Az obiigát patogének esetében a lenyelt baktériumspórákból mindig vegetatív sejtek növik át aktívan a bélfalat és bejutnak a test belsejébe és a szövetekbe, amelyeket elbontanak és rövid idő alatt kitöltik a test belsejének nagyobb részét. Még a gazdaállat elpusztulása előtt nagy számú vastagfalú világos spórát képeznek a testében. Pl. a Bacillus fribourgensis a cserebogárpajor ún. tejfertőzését idézi elő. Különösen jelentősek a Bacillus thuringiensis csoportba tartozó obiigát patogén baktériumok, amelyek fehérjekristályokat tartalmaznak. Több mint 20 varietásuk (biotípusuk) létezik és nagyon specifikusan hathatnak a gazdaállatra. Ezek a baktériumok az ún. sporuláció során a baktériumsejt belsejében az egyik végén spórát, a másik végén szabályos nyolcélű delta-endotoxin fehérjekristályt hoznak létre. A spóra beérését követően a baktériumsejt szétesik és a spóra és a kristály is kiszabadul a környezetbe. Az endotoxin kristálya érzékeny a magasabb hőmérsékletre, 80-100 °C-on 30-40 perc alatt megbomlik a szerkezete és elveszíti hatékonyságát. Hasonlóan romboló hatással vannak rá az erős bázisok, savak és alkoholok is. A baktériumok ezenkívül további 3, a rovarokra mérgező anyagot képesek termelni - alfa, béta- és gamma-exotoxint. Az endotoxin az érzékeny rovar szervezetébe kerülve azonnal megbénítja a beleket, 1-2 óra leforgása alatt leállítja a táplálékfelvételt, majd teljes bénulást és az állat pusztulását okozza. Pl. a káposztalepke hernyói 48 óra alatt elpusztulnak.

A rovar emésztőrendszerének kémhatása lúgos, de rendszerint nem annyira, hogy elroncsolja az endotoxin kristályát. Pl. a káposzta-bagolylepke hernyóinak emésztőrendszere annyira lúgos (pH = 10,2), hogy feloldja a kristályt, ugyanakkor más bagolylepkék hernyói esetében a lúgos kémhatás kisebb (pH = 9,5-9,6) és a kristályok nem oldódnak fel, mindkét esetben azonban az endotoxin hatástalan marad a hernyókra. Ez azzal magyarázható, hogy az endotoxin önmagában nem mérgező a rovar számára és inkább protoxinként működik, amely csak a gyomorban található enzimek hatására alakul át mérgező anyaggá. Ezek az enzimek azonban nem minden rovarfajban fordulnak elő, ezért a baktérium különböző változatainak endotoxinja szelektíven hat a rovarokra. Az endotoxin mellett a Bacillus thuringiensis sejtjei a környezetbe exotoxinokat is termelnek. Az endotoxinnal összevetve a rovarokra gyakorolt hatásuk kevésbé specifikus. A béta-exotoxin az imágók szájszerveinek torzulását okozza és mérgező hatású a lárvákra, az alfa-exotoxin a rovarszövetek szétesését okozza, károsítja a bélfalakat és kaput nyit a fertőzésnek a rovar testének belsejébe.