De sterke zuurgraad van de maaginhoud maakt de maag een bijzonder vijandige omgeving voor virussen en bacteriën. Slechts één soort, Helicobacter pylori, slaagt erin om het menselijke maagslijmvlies stabiel te overleven en te koloniseren. Voor het overige worden de meeste ingenomen microorganismen binnen een paar minuten snel vernietigd.
Verschillende in vitro onderzoeken hebben aangetoond dat de pH voor een brede en effectieve bacteriedodende werking bijzonder laag moet zijn. Specifiek doodt een pH gelijk aan of minder dan 2, 0 in het algemeen alle bacteriën; een vergelijkbare zuurgraad is echter alleen in vasten aanwezig in de maag, terwijl na de maaltijd de aanwezigheid van voedsel (het belangrijkste vehikel waarmee de bacteriën de maag binnendringen) tijdelijk de pH verhoogt tot waarden van 4-5.
Het is ook noodzakelijk om de tijdsfactor in overweging te nemen, omdat hoe lager de pH en hoe minder tijd nodig is om een volledige bacteriedodende werking te verkrijgen en omgekeerd. PH-waarden boven 3, 5 hebben echter een zeer laag bacteriedodend effect, terwijl een pH van meer dan 4 een bacteriedodend effect nul heeft.
Recent wetenschappelijk bewijs laat zien hoe bactericide activiteit wordt bepaald - naast de maagzuurgraad - ook door pepsine (een proteolytisch enzym dat betrokken is bij de eiwitvertering). Bepaalde antibioticumactiviteit wordt ook uitgeoefend door bepaalde enzymen die aanwezig zijn in maagsap, zoals defensinen en lactoferrine.
Op het microbiële front kan de overleving van de verschillende micro-organismen tegen de bacteriedodende activiteit van maagsappen worden bevorderd door de koppeling met sommige voedingsbestanddelen; er is bijvoorbeeld aangetoond dat de virulentie van salmonella duidelijk superieur is wanneer het in het spijsverteringskanaal wordt geïntroduceerd met eiwitvoedsel (bijvoorbeeld eieren of vlees) dat is verontreinigd.
Het is duidelijk dat zelfs het gebruik van antacida of protonpompremmers, die de pH van de maag verlagen, de overleving van bacteriën in de maag bevordert. Naarmate de bacteriële belasting (het aantal ingenomen bacteriën) toeneemt, zal bovendien de kans toenemen dat sommige micro-organismen zullen overleven.
Het probleem van toxines en sporen moet ook worden overwogen. Gifstoffen zijn stoffen die door bacteriën of hun bestanddelen worden geproduceerd en die schade kunnen veroorzaken (voedselvergiftiging), zelfs wanneer de bacterie door maagzuur wordt gedood. Sporen zijn in plaats daarvan rustige vormen waarin sommige bacteriën zich terugtrekken als de omgevingsomstandigheden ongunstig zijn, en vervolgens opnieuw worden geactiveerd zodra de omstandigheden dit toelaten; de sporen van Clostridium difficile overschrijden bijvoorbeeld de maagzuurgraad intact en ontkiemen vervolgens in de maag.
In vergelijking met bacteriën hebben virussen over het algemeen een grotere kans om de zure omgeving van de maag te overleven. Het is niet verrassend dat virussen die behoren tot de genera Norovirus (Norwalk-virus), Rotavirus, Astrovirus en Adenovirus vaak betrokken zijn bij het verschijnen van infectieuze vormen van diarree (virale gastro-enteritis).
