菌痢的致病菌是志贺菌，志贺菌释放的内毒素入血以后可引发发热和全身毒血症。中毒性菌痢的发病机制，可能是特异性体质对内毒素的超敏反应，内毒素可直接作用于肾上腺髓质、交感神经系统和单核吞噬细胞系统，释放多种血管活性物质，引起急性微循环障碍，进而引起感染性休克、DIC等导致重要脏器功能衰竭，以脑组织受累比较重。
志贺菌释放的志贺毒素能不可逆的抑制蛋白质合成，从而导致上皮细胞损伤，可引起出血性结肠炎和溶血性尿毒综合征等。中毒性菌痢多见于2-7岁的儿童，起病急骤、高热、全身中毒症状明显，临床上可表现为感染性休克和中毒性脑病。病初肠道症状轻或缺如，做肛拭检查可发现粘液脓血便。