肉毒杆菌是厌氧的革兰氏阳性梭状芽胞杆菌，其芽胞耐热力极强，在沸水中可生存5～22小时。肉毒杆菌孽生于土壤内，存在于家畜如牛、羊、猪等的粪便中。亦可附着于水果、蔬菜和谷物上。臭豆腐、面酱、豆酱、豆豉等发酵食品及火腿、腊肉、罐头或瓶装食物被肉毒杆菌污染后，在缺氧条件下细菌可大量繁殖而产生外毒素，人摄食后即发生中毒。肉毒杆菌外毒素是一种嗜神经毒素，毒力强大。口服致死量约为0.0001mg，胃酸及消化酶不能使其破坏、肉毒杆菌毒素经消化道吸收后、经淋巴和血液循环到达运动神经突触和胆碱能神经末梢，干扰和阻断神经末梢释放乙酰胆碱，使肌肉麻痹。婴儿发病原理与上述不同，是由于摄入肉毒杆菌梭状芽胞或繁殖体，虽不含肉毒杆菌外毒素，但病菌可在婴儿肠道内大量繁殖并产生外毒素，外毒素吸收后可出现中毒，为婴儿猝死的原因之一。
按照肉毒杆菌外毒素的抗原性不同，肉毒素可分A～G7型。引起人类中毒者主要为A、B、E等3型，偶可由F型所致，各型毒理作用相似。
