L'infezione gastroenterica si verifica quando alcuni germi si moltiplicano rapidamente nello stomaco e nell'intestino, provocando disturbi di vario tipo a livello dell'apparato digerente. L'intestino, normalmente, contiene numerosi batteri innocui: alcuni producono vitamine essenziali. La presenza di questi microrganismi non è considerata un'infezione. Quest'ultima è invece determinata dall'invasione di germi pericolosi estranei (di solito batteri) la cui moltiplicazione incontrollata determina sintomi quali la diarrea e/o il vomito.
Il termine gastroenterite si usa invece per indicare un'infezione secondaria dell'apparato digerente che può anche non avere cause microbiche: per esempio, può manifestarsi dopo aver ingerito cibo al quale si è allergici, o dopo aver assunto sostanze chimiche tossiche. In questi casi i sintomi possono essere indistinguibili rispetto a quelli determinati da piccole infezioni.