È sostenuta da batteri, fra cui il più diffuso è lo "stafilococco aureo". Gli agenti patogeni più comuni cambiano a seconda dell'età: nei bambini vi è soprattutto l'"Escherichia coli", mentre negli adulti sono più frequenti altri generi di gram negativi ("Klebsiella spp.", "Enterobacter spp." e "Pseudomonas spp."). Meno comunemente può essere causata anche da funghi, virus o parassiti. L'osteomielite è l'infezione più grave che può verificarsi a danno della struttura scheletrica.