病原为土拉杆菌，乃一多形、微小的革兰阴性球杆菌，无芽胞和动力，在组织内可见到菌体外有荚膜。该菌在一般培养基上不易生长。与布鲁菌相似，本菌对热和普通化学消毒剂均很敏感，对低温的耐受性则较强，在4℃水和潮湿土壤中能保存活力及毒力4个月以上。该菌具有内毒素，对一般实验动物均具有致病力，依据对家兔的不同毒力和分解甘油的性能，可分为欧亚变种和美洲变种。国内各地所获菌株均属欧亚变种。

本菌具有多糖抗原、细胞壁及包膜抗原、蛋白抗原等三种抗原。多糖抗原引起速发型变态反应，而细胞壁及包膜抗原有免疫性及内毒素作用。蛋白抗原则引起迟发反应。