Bacteriemia  es la presencia de bacterias en la sangre. La sangre es normalmente un medio 
estéril, por lo tanto la detección de bacterias es indicativa de infección. La definición de bacteriemia no requiere un cuadro clínico manifiesto. Este concepto no debe confundirse con el de sepsis, que se refiere a la respuesta inflamatoria sistémica que tiene lugar ante una infección. A la coexistencia de sepsis y bacteriemia se la denomina septicemia.
La bacteriemia es comúnmente diagnosticada a través de un hemocultivo, donde se incuba una muestra de sangre en un medio que permite el crecimiento de bacterias, a partir del cual pueden ser aisladas e identificadas. El hemocultivo se solicita cuando se observa sepsis, fiebre de origen desconocido, fiebre en pacientes inmunocomprometidos, desarrollo desfavorable de cuadros infecciosos, o resistencia al tratamiento por antibióticos. La repetición de hemocultivos a intervalos de tiempo permite monitorear la eficacia de los tratamientos. Muchas personas se recuperan completamente de la bacteriemia. Sin embargo, la bacteriemia es grave y puede provocar sepsis. Cuando tiene sepsis, el daño a los órganos principales puede ser irreversible.