補體激活是機體的一種防御機制，如通過補體可殺滅細菌，但補體在激活的同時也引起機體的一系列級聯反應，形成多種補體分裂產物如C5a等，后者可增加血管通透性，釋放多種生物活性物質，趨化白細胞聚集，從而引起臟器功能損害。在難治性感染性休克中，因有高濃度的內毒素導致的難以控制的補體激活，可嚴重威脅生命。體外實驗證明，血漿與脂多糖一起孵育可激活補體級聯反應，形成C3a和末端補體復合物。

Roeise等發現，在含有內毒素的血漿中，C3a和TCC濃度明顯增高。不同類型的細菌均可引起補體激活，并形成過敏毒素和末端補體復合物。將不同濃度的大腸桿菌在正常人新鮮血清中孵育發現，血清C3a、C5a和末端C5b~9補體復合物的形成和釋放量與大腸桿菌的量相關。而在人類實驗性內毒素血癥中發現循環的TNF水平增加，隨即出現中性粒細胞減少，而無補體級聯反應的激活。

動物實驗亦證實，內毒素可引起補體的激活，并引起循環障礙和ARDS。現已證明，在多種動物模型中輸入細菌或內毒素均可引起補體激活，形成過敏毒素C3a，C5a和末端補體復合物，且C5a的量與內毒素量成正相關。實驗證明，過敏毒素可增加平滑肌收縮，增加血管通透性，并使肥大細胞釋放組胺。C3a和C5a分子一旦在血中形成，就轉變為致痙攣的去精C3a（C3a desArginine）和去精C5a（C5a desArginine）。

C5a是白細胞的潛在激動劑，具有趨化作用，并促使巨噬細胞和中性粒細胞分泌溶酶體酶，使巨噬細胞產生白細胞介素和前列腺素；而去精C5a能刺激中性粒細胞趨化因子。Smedegard等證明，給小鼠注入內毒素，其血中去精C3a和去精C5a增加；注入內毒素和（或）去精C5a后可導致循環出現低血壓，低灌注，血循環中多形核白細胞、單核細胞和血小板數量減少。Haugen等將E.coli注入獼猴體內引起敗血癥，發現其血中C3、C4、C5水平減少，而血中去精C3a和去精C5a水平增加，引起嚴重的敗血癥休克和肺水腫，75%動物死亡。這些實驗證實，C5a和去精C5a 在敗血癥呼吸衰竭和休克的發展中起重要作用。

Otson等通過結扎小腸和盲腸誘導敗血癥，并評價，C5健全的小鼠和C5缺陷小鼠之間在生存時間、動脈血氧分壓、毛細血管內粒細胞捕獲（trapping）、氣-血屏障厚度上存在不同：C5缺陷小鼠的氣-血屏障厚度，血氧分壓正常，生存時間較長；而C5健全小鼠氣-血屏障厚度增加，血氧分壓水平較低，毛細血管內白細胞捕獲增多。這些現象都提示，C5和C5裂解產物（如C5a及去精C5a等）在敗血癥肺損傷的病理過程中起重要作用。

補體激活也常見于多種疾病的患者中。補體激活后可形成過敏毒素和末端補體復合物，最-明-顯的補體激活見于敗血癥、敗血癥休克、多發創傷、急性胰腺炎和進行心肺旁路手術的患者。敗血癥患者存在內毒素血癥，多數研究均證明敗血癥患者血漿補體蛋白C3、C4和總補體活性降低與敗血癥休克相關。最近10年來的幾個研究亦證明，敗血癥和敗血癥休克患者有補體激活，C3a、C4a、C5a和末端C5b~9補體復合物的形成與敗血癥和敗血癥休克相關。

Weinburg 等觀察了25名血培養陽性的敗血癥患者發現，其血漿過敏毒素水平均升高，且去精C3a和去精C5a水平亦升高。Solomkin在研究腹腔內感染的患者時發現其血漿C5a水平比對照組高；而Brandtzaeg 等則發現末端補體復合物的形成與患者入院時的血漿內毒素血癥相關。一些研究還發現，敗血癥休克患者的補體蛋白水平明顯下降。如Sprung等就發現，敗血癥休克患者的C3、C4及B因子水平比正常對照組低，且其中死亡患者的C3及B因子的水平比存活的患者低。而另一些研究者則發現，敗血癥休克患者血中的補體蛋白濃度并無下降，且在死于敗血癥和敗血癥后恢復的患者之間血中的補體蛋白濃度亦無差異。如Leon等發現，敗血癥休克患者血漿CH50、C3、C4 水平明顯下降，但死于敗血癥的患者和康復患者之間的補體水平無差異。