Virus dan parasit Penyebab Penyakit Gastroenteritis - Virus (terutama rotavirus) dan spesies bakteri Escherichia coli dan Campylobacter adalah penyebab utama gastroenteritis. Akan tetapi, banyak agen infeksi lain yang dapat menyebabkan sindrom ini. Penyebab non-infeksi kadangkala terlihat, tetapi lebih jarang daripada etiologi virus atau bakteri. Risiko infeksi lebih tinggi pada anak-anak karena kurangnya kekebalan mereka dan kebersihan yang relatif buruk.

Virus yang diketahui menyebabkan gastroenteritis meliputi rotavirus, norovirus, adenovirus, dan astrovirus. Rotavirus adalah penyebab gastroenteritis yang paling umum pada anak-anak, dan mengakibatkan tingkat insiden yang serupa baik di negara maju maupun negara berkembang. Virus mengakibatkan sekira 70% episode diare menular pada kelompok usia anak-anak. Rotavirus lebih jarang menjadi penyebab pada orang dewasa karena kekebalan alami mereka.
Norovirus adalah penyebab utama gastroenteritis pada orang dewasa di Amerika, mengakibatkan lebih dari 90% wabah. Epidemi lokal ini biasanya terjadi jika sekelompok orang berada dalam jarak fisik yang berdekatan, seperti di kapal pesiar, rumah sakit, atau di restoran. Orang-orang mungkin tetap bisa menularkan virus bahkan setelah sembuh dari diarenya.  Norovirus adalah penyebab dari kira-kira 10% kasus pada anak-anak.

Beberapa protozoa dapat mengakibatkan gastroenteritis – paling umum adalah Giardia lamblia – tetapi spesies Entamoeba histolytica dan Cryptosporidium juga terlibat. Sebagai sebuah kelompok, agen ini mencakup sekira 10% kasus pada anak-anak. Giardia lebih umum terjadi di negara berkembang, tapi agen etiologi ini menyebabkan jenis penyakit ini dengan jumlah tertentu hampir di semua tempat. Ini lebih umum terjadi pada orang-orang yang pernah bepergian ke tempat-tempat dengan prevalensi tinggi, anak-anak di penitipan anak, laki-laki yang berhubungan seksual dengan laki-laki, dan dalam keadaan setelah terjadinya bencana.