結核病的病原菌由科赫（koch）在1882年從患者的痰中發現，形如桿狀，故稱結核桿菌。因屬于分枝桿菌屬，又稱結核分枝桿菌。
1.結核桿菌的形態
結核桿菌細長，微彎，兩端鈍圓，常呈分枝狀排列，其長2～5微米，寬約0.2～0.5微米；在電子顯微鏡下可以見到菌體的最外層為細胞膜，內為細胞質膜，其中含有細胞質，內有許多顆粒，可能是線粒體類物質。結核桿菌用苯胺類染色后，不易為酸性脫色劑脫色，故又稱抗酸桿菌。
2.結核桿菌的生長特點
結核桿菌生長緩慢，其分裂繁殖周期為14～22小時，主要營養要求是甘油、天門冬氨酸或谷氨酸，以及無機鹽類如磷、鉀、硫、鎂和少量的鐵等，為需氧菌，最適合生長環境為pH7.4，氧分壓（PO2）13.3～18.7kPa（100～140mmHg），當pH不適宜及PO2較低時，如閉合病灶及巨噬細胞內結核桿菌代謝不活躍，生長繁殖緩慢或停滯，但同時不易為抗癆藥所殺滅而成為日后復發之根源。
3.結核桿菌的分型
結核桿菌可分為4型：人型、牛型、鳥型和鼠型，對人有致病力者主要為人型，其次為牛型，感染鳥型者甚少，國內尚未見報道。牛型結核桿菌感染主要是因牛乳管理及消毒不善，飲用病牛的乳品而得，目前已少見。
4.結核桿菌的抵抗力
結核桿菌抵抗力較強，在室內陰暗潮濕處能存活6個月，結核桿菌在陽光直接照射下2小時死亡，紫外線照射只需10～20分鐘即可死亡。使用紫外線時，應注意照射范圍大小及照射距離遠近而決定照射時間，如距離1米，范圍1.2米，照射時間20分鐘，即可殺死結核桿菌。結核桿菌對酸、堿和酒精等有較強的抵抗力，濕熱對其殺菌力較強，在65℃30分鐘、70℃10分鐘、80℃5分鐘，煮沸1分鐘即可殺死，干熱100℃需20分鐘以上才能殺死，因此干熱滅菌時溫度要高，時間要長。一般來說，痰內結核桿菌消毒時間要長，因痰內黏蛋白在菌體周圍形成保護層，射線和消毒劑較難穿透，因此消毒痰須用5%石炭酸或20%漂白粉，消毒須經24小時處理才較為安全。5%～12%來蘇水接觸2～12小時，70%酒精接觸2分鐘均可殺死結核桿菌。
5.結核桿菌的耐藥性
抗結核藥物需長期使用，當不規則使用或藥物單用及劑量不足時，易出現耐藥菌株。實驗和臨床實踐證明：合并用藥可延緩或減少耐藥性的發生，近年來對原發耐藥菌株所致結核感染已越來越引起注意。
6.傳播途徑
（1）呼吸道傳染 是主要的傳染途徑，健康兒吸入帶菌的飛沫或塵埃后可引起感染，產生肺部原發病灶。
（2）消化道傳染 多因飲用未消毒的污染牛型結核桿菌的牛奶或污染人型結核桿菌的其他食物而得病，多產生咽部或腸道原發病灶。
（3）其他傳染 經皮膚傳染極少見，先天性結核病傳染途徑為經胎盤或吸入羊水感染，多于出生后不久發生粟粒性結核病，母親產前多患有全身性結核，主要為粟粒性結核病，或生殖器結核。