据美国疾病预防与控制中心专家估计，人类65%以上的细菌感染与细菌生物膜有关。施文元介绍，生物膜的形成是一个循环往复的动态过程。细菌先要粘附于人体组织或物体表面，然后通过“酰化同丝氨酸内酯”分子进行相互间的信息交流，引来同类细菌聚集。当酰化同丝氨酸内酯的浓度升高时，细菌体内的某些基因被激活，分泌出构成胞外基质的蛋白成分，从而形成完整的生物膜结构。
强生公司亚太地区研发部总监俞大鑫以蛀牙为例，描述细菌生物膜的致病原理。牙齿上的菌斑生物膜会产生大量的酸，酸溶解牙齿就会形成蛀牙。因此要控制蛀牙，首先需把菌斑生物膜控制住，以减少酸的产生。“只有把菌斑控制住，氟才能强化牙齿生长。这就是为什么防蛀牙膏里不但含有氟，还有一些杀菌成分。”
随着现代医学的发展，新型生物材料的应用日益增多，生物材料相关感染率逐年上升。据流行病学调查数据显示，99%的机械通气患者气管插管处有细菌定植并反复感染，导尿管相关泌尿系统感染发生率为92%～93%。