Jaka kiselost želučanog sadržaja čini želudac posebno neprijateljskim okruženjem za viruse i bakterije. Samo jedna vrsta, Helicobacter pylori, uspijeva stabilno preživjeti i kolonizirati ljudsku želučanu sluznicu. Za ostatak, većina unesenih mikroorganizama brzo se uništava u roku od nekoliko minuta.
Nekoliko in vitro studija pokazalo je da za široko i učinkovito baktericidno djelovanje pH mora biti posebno nizak. Specifično, pH jednak ili manji od 2, 0 općenito ubija sve bakterije; međutim, slična kiselost prisutna je u želucu samo u uvjetima gladovanja, dok nakon obroka prisutnost hrane (glavno sredstvo s kojim bakterije prodiru u želudac) privremeno podiže pH na vrijednosti 4-5.
Također je potrebno uzeti u obzir vremenski faktor, budući da je niži pH i manje vremena potrebno za postizanje potpunog baktericidnog djelovanja, i obrnuto. Međutim, pH vrijednosti iznad 3, 5 imaju vrlo nizak baktericidni učinak, dok pH iznad 4 ima nulti baktericidni učinak.
Najnoviji znanstveni dokazi pokazuju kako se baktericidno djelovanje određuje - uz želučanu kiselost - također pepsinom (proteolitički enzim koji sudjeluje u probavi proteina). Određenu aktivnost antibiotika vrše i određeni enzimi prisutni u želučanom soku, kao što su defenzini i laktoferin.
Na mikrobnoj fronti preživljavanje različitih mikroorganizama protiv baktericidnog djelovanja želučanih sokova može biti pogodno povezivanjem s nekim sastojcima hrane; na primjer, pokazano je da je virulentnost salmonele jasno superiorna kada se unese u probavni kanal s proteinskom hranom (npr. jaja ili mesom) kontaminiranom.
Jasno, čak i upotreba antacidnih lijekova ili inhibitora protonske pumpe, snižavanje želučanog pH, potiče preživljavanje bakterija u želucu. Nadalje, s povećanjem bakterijskog opterećenja (broj unesenih bakterija) povećava se i vjerojatnost da će neki mikroorganizmi preživjeti.
Također treba razmotriti problem toksina i spora. Toksini su tvari koje proizvode bakterije ili njihovi sastojci, što može uzrokovati oštećenje (trovanje hranom) čak i kada bakterija ubije želučanom kiselinom. Spore su umjesto toga mirne forme u kojima se neke bakterije povlače kada su uvjeti okoline nepovoljni, da bi se ponovno aktivirali čim okolnosti to dopuštaju; spore Clostridium difficile, primjerice, prelaze želučanu kiselinu netaknutom i potom klijaju u želucu.
U usporedbi s bakterijama, virusi općenito imaju veće šanse za preživljavanje kiselog okoliša želuca. Nije iznenađujuće da su virusi koji pripadaju rodovima Norovirus (virus Norwalk), rotavirus, astrovirus i adenovirus često uključeni u pojavu infektivnih oblika proljeva (virusni gastroenteritis).
