鼠疫桿菌屬腸桿菌科耶爾森菌屬，為多形性，革蘭陰性兼性需氧菌，最適生長溫度為28℃，普通培養基上生長緩慢，需培養72小時以上。典型的鼠疫桿菌呈短而粗、兩端鈍圓、兩極濃染的橢圓形小桿菌，菌體長約1.0～2.0μm，寬0.5～0.7μm，有莢膜，無鞭毛，無芽孢或動力。從病人或死于鼠疫的人或動物取材的新鮮標本可見典型的鼠疫桿菌，呈散在或小堆，偶見鏈狀排列。在臟器壓印標本中，可以看到吞噬細胞內、外均有鼠疫耶爾森菌，此點對鑒別雜菌污染有很大價值，因動物死亡后，污染雜菌不會被吞噬細胞所吞噬。鼠疫桿菌為兼性需氧菌，可在普通培養基中生長。在痰、膿、血液及干燥蚤糞中能存活數月至1年以上。日光照射4～5h，加熱55℃ 16min或100℃ 1min，或0.1%升汞、5%甲酚皂溶液及苯酚、10%石灰乳劑等20min均可使病菌死亡。鼠疫桿菌能產生多種抗原、酶、毒素等致病因子，已經發現和確定的毒力因子有：①F1(莢膜)抗原，為一種糖蛋白，有高度特異性，已廣泛用于血清學診斷，亦可產生保護性抗體；②V和W抗原，由質粒介導，僅存于毒型菌株。F1、V和W菌體抗原均能拒吞噬并增強細菌的毒力；③T抗原中的外毒素為一種不耐熱、可溶性類外毒素蛋白，僅對小鼠和大鼠有很強的毒性。內毒素位于細胞壁，屬于類脂多糖蛋白復合物，為一種耐熱不溶性脂糖蛋白復合物，有很強的熱源性，為鼠疫致病、致死的毒性物質。[2]