La particolare conformazione chimica dei superantigeni permette il loro legame con le regioni invarianti del recettore delle cellule T e con gli MHC-II espressi dalle cellule presentanti l'antigene. La cascata delle chinasi intracellulare conseguente, innesca l'attivazione massiccia dei linfociti T, con produzione di citochine e connessa sintomatologia da SIRS; inoltre, i superantigeni, sopprimono la risposta immunitaria adattiva, contribuendo allo sviluppo e alla permanenza delle infezioni sostenute da batteri e virus.