A infecção primária é caracterizada por uma microbiota aeróbia estrita, composta predominantemente por cocos Gram-positivos.

O Enterococcus faecalis é o microrganismo prevalente em infecções endodônticas primárias não tratadas.

A infecção secundária ou persistente é composta por uma microbiota menos diversificada, na qual predominam bactérias Gram-positivas e facultativas.

O biofilme endodôntico localiza-se predominantemente no canal principal e sua presença em ramificações laterais é considerada clinicamente irrelevante para o sucesso do tratamento.

A presença de fungos, como a Candida albicans, é impossível de ocorrer em casos de insucesso endodôntico devido ao pH alcalino do cimento obturador.