梭菌属中能产生痉挛性外毒素并形成鼓槌状顶端芽胞的革兰氏阳性菌。是人和其他动物破伤风的病原体。菌体正直或稍弯曲,大小为(0.3~0.5)×(4~8)微米,多散在,少见短链条状排列, 形成圆形或卵圆形芽胞, 周身鞭毛, 能运动, 无荚膜。专性厌氧, 最适温度37℃, 血清琼脂培养48小时, 形成圆形扁平中心致密周边疏松的蜘蛛状小菌落; 血液琼脂上菌落周围溶血; 在疱肉肉汤中培养物混浊, 疱肉不被消化变黑, 产生少量气体, 浮于液面; 不分解糖类; DNA中的G+C含量为25~26摩尔%。
能产生痉挛毒素和溶血毒素。痉挛毒素系蛋白质,由十几种氨基酸组成, 分子量6.7万; 毒力强, 1毫克可杀死1000万只小鼠, 马对此毒素的敏感性比小鼠高4倍,人和马相似; 毒素性质不稳定, 易被酸、碱、高温或蛋白酶破坏, 用0.3%甲醛处理,脱毒后成为类毒素, 具有较强的抗原性。溶血毒素对热较稳定, 易被氧化灭活,失去溶血能力, 与破伤风的致病性似无关;但给小鼠静脉注射能引起肺水肿。
此菌繁殖体的抵抗力不强, 但芽胞抵抗力强, 耐煮沸40~60分钟, 在5%石炭酸中能活10小时以上,常存在于土壤、粪便以及马、牛、猪等健康动物的肠道中。由于破伤风临床症状特殊, 无需作细菌检查即可确诊。