Румынский микробиолог и гистопатолог В. Бабеш (1854-1926), ученик Л. Пастера и Р. Коха, комплексно изучал размножение и пути продвижения возбудителя в организме, а также гистопатологическую реакцию в организме при ряде заболеваний. В 1887 г. он выделил стрептококк при скарлатине и указал на его роль в этиологии этого заболевания. В 1888 г. он обнаружил в дифтерийной палочке хроматические зерна (зерна Бабеша-Эрнста), в связи с чем стало возможным отличить истинную дифтерийную палочку от ложной. В. Бабеш был инициатором и руководителем ряда противоэпидемических мероприятий, он указал на социальные корни массовых заболеваний, а также на необходимость поднятия благосостояния и культуры населения.
Выходец из России, ученик И. И. Мечникова М. В. Вейнберг (1868-1940) во Франции положил начало изучению возбудителей анаэробных инфекций. В 1915 г. он изготовил первые образцы противогангренных сывороток.
Французский микробиолог К. Левадити (1874-1953) вместе с австрийским микробиологом К. Ландштейнером исследовал биологические свойства возбудителя полиомиелита. К. Ландштейнер (1868-1943) в 1909 г. совместно с Э. Поппером воспроизвел это заболевание у обезьян.
В начале XX в. стали проводиться исследования по изучению возбудителей паразитарных инфекций. Еще в 70-х годах XIX в. русские врачи Г. Н. Минх и О. О. Мочутковский опытами на себе установили взаимосвязь между укусом платяной вши и заболеваниями сыпным и возвратным тифами. В 1909 г. французский паразитолог Ш. Николь (1866-1936) привил сыпной тиф шимпанзе и экспериментально подтвердил, что, переносчиком возбудителя является платяная вошь человека.
В решение этой проблемы внесли крупный вклад американский микробиолог Г. Риккетс (1906-1910), чешский паразитолог С. Провацек (1913-1915), бразильский патологоанатом Э. Роша-Лима (1916-1918). В 1917-1918 гг, Э. Роша-Лима впервые на морских свинках осуществил прививки против сыпного тифа вакциной из убитых риккетсий. Он впервые выделил риккетсии в самостоятельную группу микроорганизмов и предложил назвать их так в честь Г. Риккетса.
Развитие учения о паразитарных инфекциях получило стимул в связи со стремлением колонизаторов организовать борьбу с тропическими болезнями. Один из старейших паразитологов английский специалист П. Менсон (1844-1922), изучая слоновую болезнь, выявил роль кровососущих членистоногих как возбудителей болезней. Его ученик Р. Росс (1857-1932) осуществил изучение важнейшего звена в эпидемиологии малярии – выяснения роли комаров. В 1897-1898 гг. он опубликовал результаты своих исследований, приведших к установлению цикла развития возбудителя малярии у человека и роли анофелеса в ее передаче. Однако работы по выявлению роли комаров в передаче возбудителя малярии проводились и ранее. В 1879 г. русский патологоанатом В. П. Афанасьев наблюдал в препаратах мозга человека, умершего от коматозной малярии, тельца, получившие позднее название микрогамет. В изучении проблемы эпидемиологии малярии приняли участие также французский протистолог Ш. Лаверан (1880), итальянский паразитолог Дж. Грасси (1898 г.) и др.
Выдающаяся роль в борьбе с желтой лихорадкой на Кубе принадлежит К. Финлею (1833-1915), организатору здравоохранения, национальному герою кубинского народа. Он открыл переносчика желтой лихорадки и разработал систему предупредительных мер по борьбе с болезнью: механическая защита больных от укусов комара, уничтожение очагов их размножения, дезинфекция, карантин, эвакуация больных (1881-1884). На этой основе была ликвидирована эпидемия желтой лихорадки в Гаване.
Английский специалист в области тропической медицины У. Лейшман (1865-1926) в 1900 г. описал паразитов, найденных в селезенке человека, погибшего от лихорадки «дум-дум» (кала-азар). Паразиты этого рода в 1898 г. были описаны врачом Ф. П. Боровским, приоритет которого давно всемирно признан. Но вследствие того, что Р. Росс, изучавший этот вопрос в 1903 г., выделил возбудителя кала-азара в особый род, дав ему название «лейшмания», наименование болезни «лейшманиоз» прочно вошло в медицинскую номенклатуру.
Почти одновременно с микробиологией возникла иммунология – наука о защитных, главным образом специфических, реакциях организма, их природе, закономерностях и практическом применении. Вслед за Л. Пастером и И. И. Мечниковым в ее развитие внесли вклад представители многих стран.
В 1878 г. немецкий бактериолог Г. Бухнер (1850-1902) отметил изменения вирулентности сибиреязвенной бациллы. Изучая бактерицидные свойства плазмы крови, он в 1889 г. установил существование термолабильных белковых веществ (алексинов), обусловливающих бактерицидное действие. В 1894 г. он выдвинул предположение об образовании алексинов в лейкоцитах, что сближало его с фагоцитарной теорией И. И. Мечникова.