Κατά την επίθεση του λοιμογόνου παράγοντα, ο φυσιολογικός οργανισμός αμύνεται κινητοποιώντας τρία επίπεδα άμυνας: Η πρώτη γραμμή άμυνας εμποδίζει τα βλαπτικά μικρόβια να διεισδύσουν σε στείρα διαμερίσματα του σώματος. Αυτό γίνεται με ποικίλους μηχανισμούς όπως είναι η κινητοποίηση κροσσών στη μύτη που απομακρύνουν τα λοιμογόνα, η έκκριση τοξικών ουσιών από επιφανειακά κύτταρα, η δραστηριοποίηση ωφέλιμων μικροβίων της φυσιολογικής χλωρίδας που δρουν προστατευτικά. Οι φυσικοί φραγμοί (π.χ. δέρμα βλεννογόνοι) έχουν σημαντικό ρόλο. Κατά την κινητοποίηση της πρώτης γραμμής άμυνας πυρετός δεν εκλύεται.
Όταν η πρώτη γραμμή άμυνας καταστεί ανεπαρκής, το μικρόβιο διεισδύει σε βαθύτερα στρώματα, οπότε κύτταρα άμυνας καθηλωμένα στους ιστούς (π.χ. μακροφάγα) και κύτταρα άμυνας που κυκλοφορούν στο αίμα (λευκά αιμοσφαίρια) δραστηριοποιούνται. Πυρετογόνα και παράγοντες φλεγμονής συχνά εκλύονται στα πλαίσια της δεύτερης γραμμής άμυνας με άμεσο αποτέλεσμα την εκκίνηση της διαδικασίας ρύθμισης της κεντρικής θερμοκρασίας σε υψηλότερα επίπεδα από τον υποθάλαμο. Τα λεμφοκύτταρα και αντισώματα που παράγονται στη συνέχεια, είναι υπεύθυνα για την εγκαθίδρυση αναμνηστικής ανοσίας (τρίτο επίπεδο άμυνας): Αναγνωρίζουν με ειδικό τρόπο το λοιμογόνο αίτιο, ώστε όχι μόνο το εξουδετερώνουν αποτελεσματικά, αλλά εάν το ίδιο λοιμογόνο επιχειρήσει να προσβάλλει το σώμα στο μέλλον, εξουδετερώνεται τη στιγμή που επιχειρεί διείσδυση. Η διάρκεια της αναμνηστικής ανοσίας ποικίλει ανάλογα με το λοιμογόνο αίτιο και το επίπεδο άμυνας του οργανισμού.
Στην παθογένεση του πυρετού στα λοιμώδη νοσήματα, σημαντικό ρόλο έχουν μικρές πρωτεΐνες, που ονομάζονται κυτοκίνες. Οι κυτοκίνες όπως είναι οι ιντερλευκίνες, η ιντερφερόνη α και ο παράγοντας νέκρωσης όγκων (TNF) ρυθμίζουν ανοσιακές και αιμοποιητικές διεργασίες και εκλύονται κατά την διάρκεια φλεγμονών. Τα ηλικιωμένα άτομα καθώς και τα άτομα που εξαιτίας συμπαρομαρτούντων νοσημάτων, εμφανίζουν πτώση του ανοσοποιητικού συστήματος, ενδέχεται να μην εμφανίσουν πυρετό ακόμη και κατά την διάρκεια σοβαρών λοιμώξεων και πρέπει να ευρίσκονται σε στενή παρακολούθηση κατά την διάρκεια των λοιμωδών νοσημάτων. Επιπροσθέτως, ορισμένα φάρμακα, όπως τα κορτικοστεροειδή, όταν λαμβάνονται συστηματικώς αλληλεπιδρούν με το ανοσολογικό σύστημα του ανθρώπινου οργανισμού, με τέτοιο τρόπο, ώστε να προκαλείται ελάττωση της ικανότητας του οργανισμού να αμύνεται και να ανεβάζει πυρετό, ακόμη και επί σοβαρών λοιμώξεων.
Η ύπαρξη πυρετού κατά την διάρκεια μιας λοίμωξης είναι ένα πολύ σημαντικό σημείο κατά την διάρκεια της λοίμωξης και υποδηλώνει ότι:
1. Το μικρόβιο διεισδύει και ο οργανισμός δεν έχει καταφέρει να το εξουδετερώσει σε επιφανειακά στρώματα (ανεπαρκής πρώτη γραμμή άμυνας) είτε επειδή δεν έχει επαρκή ειδικά αντισώματα και αναμνηστικά λεμφοκύτταρα είτε επειδή οι επιφανειακοί φραγμοί του δεν υπήρξαν επιτυχείς.
2. Ο οργανισμός αμύνεται αποτελεσματικά στα πλαίσια της δεύτερης γραμμής άμυνας, κινητοποιεί λευκά αιμοσφαίρια και παράγει επαρκείς ποσότητες κυτοκινών και ιντερφερονών.
Επειδή η αλληλεπίδραση σώματος και λοιμογόνων είναι μια δυναμική διαδικασία και με δεδομένο ότι ο πυρετός δείχνει ότι το λοιμογόνο ευρίσκεται ήδη σε βαθύτερα στρώματα του οργανισμού, ο πυρετός, όταν υπάρχει, αποτελεί πάντα ένα σημαντικό σημείο συναγερμού και παρακολούθησης της άμυνας κατά την διάρκεια της λοίμωξης.
Περιπτώσεις πυρετού που επιβάλλουν επείγουσα ιατρική αξιολόγηση, είναι ο υψηλός πυρετός (άνω του 38,5), ο πυρετός που δεν ανταποκρίνεται σε αντιπυρετικά, ο πυρετός που συνοδεύεται από δυσχέρεια αναπνοής κεφαλαλγία εμετό έντονο πόνο πύο ή εξάνθημα, ο πυρετός που ενώ είναι σε βελτίωση επιδεινώνεται, ο πυρετός που δεν εμφανίζει σημεία βελτίωσης μετά το 48ωρο, ο παρατεινόμενος πυρετός (πάνω από τετραήμερο), ο πυρετός που συνοδεύεται από επίμονο ρίγος.