ภาวะติดเชื้อลุกลามไปสู่ภาวะพิษเหตุรุนแรงเมื่อนอกเหนือจากสัญญาณของภาวะพิษเหตุติดเชื้อแล้ว ยังมีสัญญาณของความผิดปกติของอวัยวะ ภาวะติดเชื้อ เช่น หายใจลำบาก (ปัญหาเกี่ยวกับปอด) ปัสสาวะออกน้อยหรือไม่มีเลย (ไต) การตรวจตับผิดปกติ (ตับ) และการเปลี่ยนแปลงของ สถานะทางจิต (สมอง) ผู้ป่วยเกือบทั้งหมดที่มีภาวะติดเชื้อรุนแรงจำเป็นต้องได้รับการรักษาในห้องผู้ป่วยหนัก (ICU)