棒状杆菌是一种需氧的、具有不同形态的革兰阳性杆菌，属于正常乳腺菌群中的一种，乳腺微环境平衡被打乱则可成为致病菌。Taylor等人在2003年首次报道棒状杆菌感染可能与肉芽肿性小叶性乳腺炎相关，其在62例诊断为肉芽肿性小叶性乳腺炎的患者中，34例（54.8%）微生物培养结果鉴定为棒状杆菌，其中14例（41.2%）为克氏棒状杆菌。随着研究的进展，相继有学者报道肉芽肿性小叶性乳腺炎患者乳腺组织中检测出棒状杆菌。Chen等对116例肉芽肿性小叶性乳腺炎患者行革兰氏染色发现其中60例(51.7%)可见革兰氏阳性杆菌，提示某种潜在致病菌可能在肉芽肿性小叶性乳腺炎发生中起到作用。在一项60例肉芽肿性小叶性乳腺炎患者粗针穿刺脓液标本的细菌培养结果提示：肉芽肿性小叶性乳腺炎以棒状杆菌感染为主。因此，目前研究显示棒状杆菌感染可能是肉芽肿性小叶性乳腺炎发病因素。另外，有研究指出不同地区肉芽肿性小叶性乳腺炎相关的棒状杆菌类型不同。Taylor等的研究中分离的棒状杆菌以谷氨酸棒状杆菌为主，在广东地区的刘晓雁等的研究中，检出的棒状杆菌以水生棒状杆菌和微小棒状杆菌为主，而同为广东地区唐玲玲等人的研究中则主要以微小棒状杆菌和G群棒状杆菌为主，构成比为61.5%(48/78)。
        2.非结核分枝杆菌

        国内外关于非结核分枝杆菌相关的乳腺感染的研究较少，与肉芽肿性小叶性乳腺炎相关的非结核分枝杆菌主要有脓肿分枝杆菌和偶发分枝杆菌。目前报道的病例中，非结核分枝杆菌主要存在于肉芽肿性小叶性乳腺炎患者的乳腺脓肿中。不同的病例报道对抗生素的有效性和耐药性不尽相同。Kamyab报道了一例继发于非结核分枝杆菌的肉芽肿乳腺炎病例，患者经过多种抗生素疗程，包括环丙沙星，利奈唑和磺胺甲恶唑或甲氧苄啶，但是疗效不佳。而在另一篇病例报道中，替加环素和阿米卡星对治疗分枝杆菌引起的肉芽肿性小叶性乳腺炎具有较好疗效。另外也有研究指出浆细胞性乳腺炎与分枝杆菌感染的关系较肉芽肿性乳腺炎更为密切。
        3.其他微生物

        在一项对肉芽肿性小叶性乳腺炎患者脓液标本进行细菌分离、鉴定的研究中，发现肉芽肿性小叶性乳腺炎患者以金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌为其主要致病菌。另外也有研究采用16SrRNA技术对非哺乳期乳腺炎乳腺标本进行鉴定，也检测出金黄色葡萄菌及假单胞菌。
非哺乳期乳腺炎性疾病还与多种特殊病原微生物感染有关，目前报道的文献多为病例报道。其中报道较多的为放线菌，包括viscosus放线菌、neuii放线菌、turicensis放线菌等。也有研究报道了在非哺乳期乳腺炎检出了不动杆菌和红球菌等。
        另外，也有学者提出混合细菌感染是引起本病的主要原因。Walker等对32份导管周围乳腺炎乳腺脓肿标本进行培养，分离得到108种菌株，其中优势菌株为消化链球菌和凝固酶阴性葡萄球菌。Dixon等对51例乳头溢液患者的标本进行培养，发现乳腺导管扩张症导致乳头溢液患者细菌培养的阳性率（62％）明显高于其它患者（5％），认为包括肠球菌、厌氧菌、拟杆菌属在内的多种细菌感染均可导致非哺乳期乳腺炎。
         然而，也有学者认为，有些细菌都是常见的皮肤菌群成员，可通过乳腺导管进入腺体组织，成为乳房正常的内源性菌群,所以很难区分是否由于这些微生物引起了感染。Funke的研究认为，如果革兰氏阳性杆菌伴多形核白细胞存在，或在预期正常条件下无菌的组织中检测到棒状杆菌，可以认为这些细菌感染是疾病发生的因素。