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病原微生物、毒素、有害化学物質などで汚染された飲食物を摂取することによって発症する疾病。そのほとんど（患者数で約90％）は病原微生物（食中毒病原体）によるものである。かつては、食中毒では人から人への感染がないとされ、コレラや腸チフスなどの消化器感染症とは分けて考えられていた。食品が病原微生物で汚染されていても、少数の菌なら発症せず、食品中で増殖し、菌が増えた状態のものを食べたときにおこるのが食中毒であると考え、食品中での増殖を抑えることが重視されたためである。しかし、腸管出血性大腸菌やノロウイルスのようにわずかな汚染だけで発症し、人から人へも感染する病原体が発見され、その境界は明確でなくなった。近年では「食品媒介性感染症」としてまとめられることも多い。
同じ食品を食べて同じ病気になったときなど、食品と疾病との関連は容易に推察され、「食あたり」として認識されていた。1820年にドイツの詩人・医師のJ・ケルナーは、ソーセージやハムでおこりやすかったボツリヌス食中毒を「ソーセージ病」として詳細に記述した。その後、微生物が病気を引き起こすことが明らかになり、1854年にイタリアの医師パチーニFilippo Pacini（1812―1883）は、コレラ患者の糞便（ふんべん）に大量のコレラ菌を見出し、これが病気の原因だと考えた。19世紀末には、サルモネラ、ブドウ球菌、ボツリヌス菌などの食中毒菌が次々と発見されていった。一方、消化器感染症は、人の糞便が飲料水を汚染することがおもな原因であり、日本でも第二次世界大戦後には赤痢の患者数が年間10万人、死者が2万人近くに達した。しかしその後、上下水道の完備や衛生環境の整備により流行は大きく減少した。
2016年（平成28）～2020年（令和2）の5年間に日本で発生した食中毒の事件数は年平均で約1500件、患者数は約1万6000人（厚生労働省「食中毒発生状況」による）である。これらの数値は医療機関から保健所に届けられた数であり、実数ははるかに多いと推測される。アメリカでは無作為抽出した住民への聞き取りによる調査を行っており、その推計では、年間の食中毒患者数は全人口の約6分の1であり、日本にその割合を当てはめると年間2000万人が食中毒を発症していることになる。
厚生省（現、厚生労働省）が1952年（昭和27）に始めた食中毒統計（「食中毒発生状況」）では、原因物質はサルモネラ、ブドウ球菌、その他の細菌、化学物質、自然毒のみであった。その後新たな食中毒病原体の発見や食中毒事件の増加などを受けて、腸炎ビブリオ、病原大腸菌などが追加され、1996年（平成8）にはノロウイルスが加わった。2021年時点では、化学物質なども含めて20種以上の原因物質に分類されている。
時代による変化も大きく、1995年までは、腸炎ビブリオ、黄色ブドウ球菌、サルモネラが件数の1～3位を占めていたが、食品の製造基準などの規制によって減少した。一方で、病原大腸菌、ノロウイルス、アニサキスなどの新たに追加されたものが上位を占めるようになった。
発生件数を原因物質ごとにみると、細菌、ウイルス、寄生虫によるものがそれぞれ38％、21％、30％であり、患者数では43％、48％、3％となっている。ウイルスでは、ノロウイルスでの1件当りの患者数が多いために件数が相対的に少なく、寄生虫では、アニサキスの事例のほとんどが患者1人であるため、件数の割に患者数が少ない。化学物質による食中毒は、件数でも患者数でも全体の1.4％ほどであり、そのほとんどがヒスタミンによるものである。
食中毒による死者は、2016年～2020年の5年間で27人となっており、うち11人が腸管出血性大腸菌、14人が自然毒である。集団食中毒での死者は腸管出血性大腸菌によるものが多く、11人のうち10人は2016年に起きた老人福祉施設での事例である。またそれ以前では、2011年のユッケによる5人、2012年の白菜の浅漬けによる8人などの事例がある。自然毒での死者は、毒キノコや毒草、素人（しろうと）が調理したフグの喫食によるものが多い。
食中毒のほとんどは、腹痛、下痢、嘔吐（おうと）の胃腸症状を伴う。腸管出血性大腸菌では激しい水様性の下痢や血便、ノロウイルスや黄色ブドウ球菌では激しい嘔吐にみまわれる。下痢の潜伏期間は1日～1週間、嘔吐では1時間～1日のものが多い。胃腸症状以外での潜伏期間はさまざまで、ヒスタミン（アレルギー症状）では数分、キノコ毒（消化器症状、神経症状など）では1時間前後と短い。リステリア・モノサイトゲネス、A型肝炎では潜伏期間が数週間以上になることがある。
サルモネラ、腸管出血性大腸菌、カンピロバクターなどでは胃腸症状に加えて発熱も伴う。ボツリヌス食中毒では毒素が神経障害を引き起こす。リステリア・モノサイトゲネスは髄膜炎や死産の原因となる。カンピロバクター食中毒では、ギラン‐バレー症候群が長年にわたる後遺症になることがある。
細菌性の食中毒は、菌が人体内で増殖することで発症する「感染型」（サルモネラ、腸炎ビブリオなど）と菌が食品中でつくった毒素により発症する「毒素型」（黄色ブドウ球菌、ボツリヌス菌など）、および感染後に体内でつくられた毒素により発症する「中間型」（腸管出血性大腸菌、コレラ菌など）に分類される。ウイルスや寄生虫では毒素をつくるものはなく、すべて感染型に分類される。
食中毒の防止には、食品を食中毒原因物質で汚染しないことが重要である。「つけない」「増やさない」「殺す」の三原則が広く知られている。生肉を扱った手や調理器具などを介して、サラダなどに食中毒病原体を「つけない」。食中毒菌を食品中で「増やさない」ように冷蔵する。中心部まで食品を加熱して病原体を「殺す」。しかし細菌のなかには調理加熱では死なない胞子をつくるものもあり、黄色ブドウ球菌の毒素やヒスタミンも加熱では毒性を失わない。このような場合には、食中毒病原体を「つけない」「増やさない」で対処する。
食品製造業での食中毒対策としてもっとも評価が高い手法が「HACCP（ハサップ）」（危害要因分析と必須管理点）である。食品の製造工程をステップごとに分析し、それぞれで起こりうる三原則の失敗を予防的に摘み取ることで、製品の安全性を確保する。