شیر هنگامی که از پستان دام سالم دوشیده شود ، دارای تعداد بسیار کمی باکتری است یا به عبارت دیگر بارمیکروبی کمتراز 1000 باکتری در میلی لیتر دارد. البته این مقدار در دامهای مختلف تا حد زیادی متغیر است و در مواردی حتی تا 15000 میکروارگانیسم در میلی لیتر نیز می رسد . 
شیر به دلیل رطوبت کافی ،pH نزدیک به خنثی ، غنی بودن مواد غذایی محیط مناسبی برای رشد بسیاری از میکروارگانیسم هاست . در ضمن منبع غنی از انرژی در شکلهای مختلف نظیر قند شیر(لاکتوز)، ترکیبات نیتروزنی مانند پروتئین ها ، اسیدهای آمینه و.... می باشد. بسیاری از ترکیبات ضدمیکروبی (لاکتوپراکسیداز ، آگلوتنین) در شیر تازه دوشیده شده وجود دارند، اما به علت تخمیر قند و تولیداسید توسط باکتریهای معمول شیرخام به سرعت بی اثر می شوند.بنابراین بسیاری از میکروارگانیسمها قادر به رشد در چنین محیطی هستند.
البته گروهی از این میکروارگانیسمها نظیر برخی از گونه های باکتریهای اسید لاکتیک مفیدند و برای تولید فراورده های مختلف شیری مورد استفاده قرار می گیرند.این باکتریهای لاکتیکی عمدتا از کربوهیدراتهایی نظیر لاکتوز استفاده می کنند و اسیدلاکتیک تولید می کنند. این میکروارگانیسمها نظیر لاکتوکوکس و لاکتوباسیلوس هستند. لاکتوکوکس لاکتیس زیر گونه لاکتیس و کروموریس به سرعت به ویژه در دمای حدود 20 درجه سانتی گراد رشد می کنند . بنابراین شیر در صورتیکه سرد نشود ترش می شود.البته قبل از اینکه شیر کاملا ترش شود برای فرآوری مناسب نیست.باکتریهای اسیدلاکتیک مزوفیل توسط پاستوریزاسیون("15/ 72ºc)و حتی ترمیزاسیون ( "15/ 65ºc ) می میرند، اما انواع ترموفیل نظیر استرپتوکوکوس تروفیلوس تحت چنین شرایطی از بین نمی روند و البته لازم به ذکر است که برخی از استرپتوکوکهایی که به ویژه در اثر بیماری ورم پستان افزایش می یابند بیماریزا هستند.
کلی فرمها متعلق به خانواده انتروباکتریاسه ، بی هوازی اختیاری با اپتیمم دمای رشد 37 درجه سانتی گراد، قادرند لاکتوز را تخمیر و تولید گاز و اسید نمایند. این میکروارگانیسمها اساسا بیماریزا نیستند، اما برخی از گونه های Ecoli بیماریزا می باشند. کلی فرمها طی فرایند پاستوریزاسیون سریع از بین می روند و حضورشان در شیر بیانگر آلودگی ثانویه است.
میکروارگانیسم های سرماگرا
شامل انواعی از میکروارگانیسمها نظیر سودوموناس، اکروموباکتر، فلاوباکتریوم، آلکالی ژنز هستند، که در دمای زیر 15 درجه سانتی گراد به راحتی رشد می کنند و حتی در دمای 4 درجه سانتی گراد نیز قادر به رشدند. دمای اپتیمم رشدشان 20الی 30درجه سانتی گراد است . میکروارگانیسمهای سایکروتروف از عمده ترین عوامل فساد شیر محسوب می شوند. اغلب آنها طی فرایند پاستوریزاسیون از بین می روند ، اما برخی از آنها مثل سودوموناس فلورسنس و سودوموناس فراجی آنزیم های لیپولیتیک و پروتئولیتیک مقاوم به حرارت تولید می کنند و عامل ایجاد عطر وطعم نامطلوب و تغیییرات فیزیکوشیمیایی حتی در شیر استریل می شوند ، به عنوان مثال از طریق هیدرولیز پروتئین ها ایجاد طعم تلخی می کنند وتعداد بیش از 105×5 میلی لیتر آنها در شیر نامطلوب است.
باسیلوس و کلستریدیوم قادر به تولید اسپورهای مقاوم به حرارتند و اغلب از طریق خاک و گرد وغبار و غذای دام وارد شیر می شوند. بعضی از گونه های مهمی که در این گروه قرار دارند شامل باسیلوس سرئوس ، باسیلوس سوبتیلیس ، باسیلوس استئاروترموفیلوس می باشند.
بیش از 200 نوع بیماری از طریق مصرف مواد غذایی آلوده به باکتریها ، قارچها ، ویروسها و انگلها به انسان منتقل می شوند .سالانه در آمریکا 76 میلیون نفر دراثر مصرف این غذاها بیمار می شوند، که از میان آنها 300000 نفر دربیمارستان بستری وپنج هزار نفر نیز جان خود را از دست می دهند.این در حالی است که آمریکا یکی از ایمن ترین تأمین کنندگان غذا در دنیا به شمار می آید.
میکروبهای روده ای هستند و بروز اسهال ودردهای شکمی از نشانه های ابتلا به کامپیلوباکتریوزیس به شمار می آیند.این میکروارگانیسم ها بسیار حساس به حرارت بوده ودر اثر پاستوریزاسیون از بین می روند.
سالمونلا وشیگلا از طریق آب آلوده یا از طریق کود به شیر منتقل می شود و عامل بروز بیماریهای روده ای می گردند.
لیستریا منوسایتوجنس
بزرگترین مورد شیوع لیستریوزیس در آمریکای شمالی (لس آنجلس) در سال 1985 در اثر مصرف پنیر نرم آلوده به این میکروارگانیسم رخ داد، 140 مورد ابتلا به بیماری شامل 13 مورد مننژیتت ، حداقل 48 مورد مرگ و 20 مورد سقط جنین و تولد زودرس گزارش شد.
سایر میکروارگانیسم های بیماریزا
که از میان آنها استافیلوکوکوس اورئوس به عنوان مهم ترین میکروارگانیسم عامل بروز بیماری ورم پستان در دنیا محسوب می شود و غالبا تولید سموم مقاوم به حرارت می کند و عامل التهاب غدد پستانی دام می شود. استرپتوکوکوس آگالاکتیه و اشرشیاکلی نیز که از عوامل بروز بیماری ورم پستان هستند، برای انسان بیماریزا می باشند.
کوکسیلابرنتی نیز که متعلق به خانواده ریکتسیا می باشد و عامل تب Q است یکی از میکروارگانیسمهای عامل بیماری ورم پستان محسوب می شود .البته این میکروارگانیسم در شیر دامهای سالم نیز وجود دارد ودر دمای 15/72º c از بین می رود اما در َ30 / 60c فعال باقی می ماند.