白喉棒状杆菌是一种革兰氏阳性杆菌。菌体细长微弯，一端或两端膨大的棒状杆菌。排列很不规则，常呈L、V或丫形，也可排成栅栏状。无鞭毛和芽胞，需氧或秉性厌氧，能分解一些糖类，产酸不产气。白喉棒状杆菌在鼻、咽、喉等部位寄生，产生外毒素。在细菌和外毒素作用下，引起寄生部位粘膜上皮细胞坏死，激肽形成，局部血管扩张充血、组织水肿、白细胞及纤维素渗出，形成灰白色膜状物，称为假膜。呈现假膜性炎病理变化。