血液培養の結果が無菌増殖の場合、通常、被験者の血液中に細菌が存在しないことを示す。 診療所では、血液培養は主に被験者の血液中に大腸菌や溶連菌などの一部の細菌が存在するかどうかを検出するために行われるため、培養結果が無菌増殖であった場合、血液中に細菌が含まれていないことを意味し、すなわち、ある程度、菌血症などの特定の疾患の可能性を除外することができる。 しかし、血液培養の結果が無菌増殖であっても、すべての病気を除外できるわけではない。 例えば、急性呼吸窮迫症候群を合併した肺炎が少数で発生した場合、肺炎によって生じた炎症性滲出液がより限定的であり、細菌がまだ血流に入り込んでいないなどの理由で、細菌が増殖しないという結果も初期の段階で生じることがある。 また、培養前に抗病原性微生物療法を行った場合にも、血液培養が陰性になることがある。 さらに、血液培養では一定の確率で偽陰性の結果が出ることがあり、その場合は疾患との関連で分析し、必要に応じて再検査を行う必要がある。