Микроорганизмы, вызывающие развитие заболевания - Clostridium botulinum являются анаэробными подвижными грамотрицательными бактериями. По антигенным особенностям вырабатываемых ими ядов они разделяются на 7 серологических видов - А, В, С, D, Е, F и G. Наиболее благоприятные факторы развития вегетативных форм - очень малое остаточное давление кислорода и температура в диапазоне 28-35 градусов по Цельсию. При этом, термообработка с температурой до 80 градусов в течение получаса приводит к их гибели.
При отсутствии благоприятных факторов к развитию, во внешней среде вегетативные формы микроорганизмов, вызывающих заболевание, образуют споры. У них отмечается большая сопротивляемость к разным физическим и химическим факторам, а именно, выживают при кипячении в течение 4-5 часов, при действии больших концентраций разнообразных дезинфицирующих препаратов, выживают в продуктах, которые содержат до 18 процентов поваренной соли. Внимание привлекает тот факт, что из вегетативных форм при малом их прогревании образуются т.н. "дремлющие споры", которые могут прорасти только через полгода. Споры резистентны к низкой температуре, к высушиванию, выживают под облучением прямых УФ-лучей.
В условиях с низким содержанием кислорода бактерии, вызывающие ботулизм, образуют специфический смертельный нейротоксин, который является единственным, но исключительным по силе фактором болезнетворности.