肉毒桿菌是一種極強的致病菌，對人體危害極大。它的危害在於它在繁殖過程中能產生一種神經毒素蛋白——肉毒桿菌毒素(又稱肉毒毒素或肉毒桿菌素)。肉毒毒素是毒性最強的天然物質之一，也是世界上最毒的蛋白質之一，毒性比氰化鉀強一萬倍，對人的半致死量為40 IU/Kg。
肉毒毒素是一種神經毒素，它能透過機體各部的粘膜，對酸的抵抗力特別強，胃酸溶液24 h內不能將其破壞。所以肉毒毒素由胃腸道吸收後，經淋巴和血行擴散，作用於顱腦神經核和外周神經肌肉接頭以及植物神經末梢，阻礙乙酰膽鹼釋放，影響神經衝動的傳遞，導致肌肉的鬆弛性麻痺。人感染肉毒桿菌後會出現視覺模糊、呼吸困難、肌肉乏力等症狀，如病情嚴重可能導致死亡。死亡率大約為25～50%。
肉毒桿菌雖然是一種嚴格厭氧菌，但是在自然界分佈廣泛，土壤中常可檢出。因為罐頭食品及密封醃漬食物是完美的缺氧環境，肉毒桿菌在其中具有極強的生存能力。同時人體的胃腸道也是一個良好的缺氧環境，適於肉毒桿菌居住。
雖然肉毒桿菌本身很容易被殺死，但是桿菌有一個特性就是在惡劣環境下其細胞質高度濃縮脫水可形成的一種抗逆性很強的球形或橢圓形的休眠體——芽孢。肉毒桿菌芽孢抵抗力很強，乾熱180℃ 5～15min，溼熱100℃ 5h，高壓蒸汽121℃ 30min，才能殺死芽孢。所以一旦食物中的肉毒桿菌芽孢未能全部殺死，人食用後，芽孢就會在體內的適宜條件下重新轉變成為營養態細胞，使人致病。
由於肉毒毒素的鬆弛性麻痺肌肉作用，可將其製成有效的解痙藥物，用於治療眼瞼痙攣、痙攣性斜頸、痙攣性發音困難等疾病。也可用於美容除皺，肉毒毒素將收縮造成皺紋的肌肉麻痺，使肌肉不收縮，連帶地也去除了皺紋。肉毒毒素用於治療或者美容時劑量非常小，而且只精確作用於局部肌肉，相對安全性還是比較高的。
