Vi khuẩn thường xâm nhập vào phổi khi hít vào, mặc dù chúng có thể đến phổi qua đường máu nếu các bộ phận khác của cơ thể bị nhiễm bệnh. Thông thường, vi khuẩn sống ở các bộ phận của đường hô hấp trên và liên tục được hít vào phế nang, các khoang sâu trong phổi nơi diễn ra trao đổi khí. Khi ở trong phế nang, vi khuẩn di chuyển vào khoảng trống giữa các tế bào và giữa các phế nang lân cận thông qua các lỗ chân lông kết nối. Cuộc xâm lược này kích hoạt hệ thống miễn dịch để đáp ứng bằng cách gửi các tế bào bạch cầu chịu trách nhiệm tấn công các vi sinh vật (bạch cầu trung tính) đến phổi. Các bạch cầu trung tính nhấn chìm và tiêu diệt các sinh vật vi phạm nhưng cũng giải phóng các cytokine dẫn đến việc kích hoạt chung hệ thống miễn dịch. Điều này dẫn đến sốt, ớn lạnh và mệt mỏi thường gặp trong viêm phổi do vi khuẩn và nấm. Các bạch cầu trung tính, vi khuẩn và chất lỏng rò rỉ từ các mạch máu xung quanh lấp đầy phế nang và dẫn đến việc vận chuyển oxy bị suy yếu.

Vi khuẩn có thể đi từ phổi vào máu (nhiễm khuẩn huyết) và có thể dẫn đến bệnh nghiêm trọng như nhiễm trùng huyết và cuối cùng là sốc nhiễm trùng, trong đó có huyết áp thấp dẫn đến tổn thương ở nhiều bộ phận của cơ thể bao gồm não, thận và trái tim. Họ cũng có thể đi đến khu vực giữa phổi và thành ngực, được gọi là khoang màng phổi.