金黄色葡萄球菌是最为多见的病原菌，约占70-90%，其次是链球菌（化脓性链球菌和肺炎链球菌）和革兰阴性菌。沙门氏菌在有镰状细胞贫血的患儿多见，有研究认为，镰状细胞容易造成肠道内局部微血管堵塞，肠道壁梗死，肠道内细菌通过粘膜屏障入血，从而导致感染。对有镰状细胞症的患儿的急性骨髓炎治疗和其他患儿有所不同。一项近期发表的系统评价发现目前对镰状细胞患者的急性骨髓炎还没有标准的抗生素治疗策略。
       在过去数十年间，引发急性骨髓炎的病原菌种类有所改变，细菌的耐药性严重。既往急性骨髓炎最为常见的细菌流感嗜血杆菌近些年因为儿童接种疫苗等因素已经非常少见。相反，MRSA作为发病病原菌的病例在不断增多，该细菌不仅改变了抗生素治疗的策略，同时也加剧了疾病的严重程度。文献报道MRSA在儿童骨髓炎病原菌所占的比例从9-30%不等。
       MRSA骨髓炎可以导致更激进和更严重的临床症状，和其他病原菌相比，其住院周期更长，重复手术可能性更高，并发症更多和更严重，后期进展为慢性骨髓炎的可能性也更高。
       金式杆菌最常见定植于呼吸道，可经过儿童近距离空气传播，目前其骨髓炎发病率也在升高，大部分（95%）患儿年龄小于3岁。该病原菌毒力较低，症状更温和，只有约15%患儿出现发热，有39%的患者炎症因子正常，但该类型的细菌培养较为困难，通常通过PCR等分子生物学手段进行检测，目前临床尚不具备成熟检测该细菌的条件。
       约超过半数的骨髓炎患儿是无法确定病原菌的。当诊断患儿可能是较为少见的病原菌感染时，需要与实验室和微生物室检测人员进行沟通，因对部分病原菌，常规检测手段可能阳性率不高，需要特殊的检测才能检测出该类型的病原菌。有系统评价文献发现，对细菌培养阴性的急性骨髓炎患者，按常规治疗葡萄球菌性骨髓炎相同的策略进行处理也能取得较好的效果。