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황색포도상구균이 가장 흔한 원인균으로 주로 아이들에게서 많이 볼 수 있다. 염증을 일으키는 균은 다른 부위로부터 혈류를 타고 뼈조직으로 오거나, 주위 상처에서 직접 퍼져서 염증을 일으켜 골해면질과 골수를 파괴하고 혈액공급을 막아서 뼈를 죽게 한다.

주위의 살아 있는 뼈가 죽은 뼈를 둘러싸 벽을 만들어 부골(살아있는 뼈에서 분리된 죽은 뼈조각)을 형성하는데 염증이 나아짐에 따라 부골은 점차로 흡수된다.

만성골수염에서는 감염균이 계속 남아 있어서 농루를 통해 주기적으로 고름이 피부 밖으로 흘러나오기도 한다. 열, 오한, 뼈의 통증이 있다가 나중에는 감염된 주위가 빨갛게 부어오르는 증상이 나타난다. 예전에는 사망률이 매우 높은 병이었으나 지금은 항생제로 쉽게 치료가 된다. 장티푸스·매독·결핵·겸형적혈구빈혈증 등 다른 질환의 합병증으로도 생길 수 있으며, 중년에는 방광염 때문에 척추골수염이 올 수도 있다.