Силната киселинност на стомашното съдържание прави стомаха особено враждебна среда за вируси и бактерии. Само един вид, Helicobacter pylori, е в състояние да оцелее постоянно и колонизира човешката стомашна лигавица. За останалата част повечето погълнати микроорганизми бързо се разрушават в рамките на няколко минути.
Няколко проучвания, проведени in vitro, показаха, че поради широко и ефективно бактерицидно действие, рН трябва да бъде особено ниско. По-специално, рН от 2.0 или по-малко обикновено убива всички бактерии; но такава киселинност присъства в стомаха само при условия на гладно, докато след хранене наличието на храна (основното средство, с което бактериите проникват в стомаха) временно повишава рН до стойности от 4-5.
Времевият фактор също трябва да се вземе под внимание, тъй като по-ниското рН е, толкова по-малко време е необходимо, за да се получи пълно бактерицидно действие, и обратно. Въпреки това, стойностите на рН над 3, 5 имат много лош бактерициден ефект, докато рН над 4 има нулев бактерициден ефект.
Последните научни доказателства показват, че бактерицидната активност се определя не само от стомашна киселинност, но и от пепсин (протеолитичен ензим, участващ в разграждането на протеини). Някои антибиотични активности се проявяват и от някои ензими, присъстващи в стомашния сок, като дефензини и лактоферин.
На микробния фронт оцеляването на различни микроорганизми към бактерицидната активност на стомашните сокове може да бъде облагодетелствано от връзката с някои хранителни съставки; например, доказано е, че вирулентността на салмонелата е значително по-висока, когато се въвежда в храносмилателния канал със замърсени протеинови храни (напр. яйца или месо).
Ясно е, че дори използването на антиацидни лекарства или инхибитори на протонната помпа, понижаващи стомашното рН, спомага за оцеляването на бактериите в стомаха. Освен това, с увеличаването на бактериалното натоварване (броят на погълнатите бактерии), вероятността за някои микроорганизми също се увеличава.
Проблемът с токсините и спорите също трябва да бъде разгледан. Токсините са вещества, произведени от бактерии или техните съставки, които могат да причинят увреждане (хранително отравяне), дори когато бактерията е убита от стомашна киселинност. Спорите са неподвижни форми, при които някои бактерии се оттеглят, когато условията на околната среда са неблагоприятни, но след това реактивират веднага щом обстоятелствата позволят; Спори на Clostridium difficile, например, превишават стомашната киселинност непокътнати и след това покълват в стомаха.
В сравнение с бактериите, вирусите обикновено са по-склонни да оцелеят в киселата среда на стомаха. Не е изненадващо, че вирусите, принадлежащи към Norovirus (Norwalk virus), Rotavirus, Astrovirus и Adenovirus, често участват в появата на инфекциозни диарийни форми (вирусен гастроентерит).
