La sepsis por bacterias Gramnegativas, un diagnóstico clínico relativamente raro hace solo unas décadas, es quizá el problema infeccioso más importante en los hospitales hoy en día. A pesar de los avances recientes en la comprensión de los mecanismos fisiopatológicos de la sepsis y las mejoras en la terapia antimicrobiana, la tasa de mortalidad por este cuadro lamentablemente sigue siendo muy alta, particularmente después del establecimiento del choque séptico. La mayoría de los efectos biológicos y los consecuentes signos y síntomas de la sepsis, se inician con el contacto de la endotoxina bacteriana o lipopolisacárido (LPS) con células susceptibles. En esta revisión, se discuten conceptos acerca de la interacción primaria del LPS con receptores humorales y celulares en mamíferos, destacando los estudios recientes en la caracterización de las proteínas solubles de unión a LPS, así como en la cascada de eventos intracelulares que se desencadena como respuesta al contacto con LPS. Se discute acerca de la producción, inducida por LPS, de mediadores solubles por parte de macrófagos y otras células y la contribución potencial de estos factores en la patogénesis del choque endotóxico. Los conocimientos generados por estudios celulares y moleculares de la acción de las endotoxinas son vitales para dirigir adecuadamente la terapia del choque séptico. La identificación y caracterización de moléculas blanco del LPS a nivel celular tiene importantes implicaciones en el combate de este importante problema clínico.