鼠疫杆菌属肠杆菌科耶尔森菌属，为多形性，革兰阴性兼性需氧菌，最适生长温度为28℃，普通培养基上生长缓慢，需培养72小时以上。我国鼠疫杆菌共17个型，均以地方命名，如祁连山型、北天山东段型等。
本菌抗原结构复杂，已证实有18种抗原，即A～K，N、O、Q、R、S、T及W等，其中F1、T及W最重要，为特异抗原。F1为荚膜抗原，可用于诊断；131T抗原为鼠毒素，存在于细胞内，菌体裂解后释放，是致病及致死的物质。V/W抗原可使细菌在吞噬细胞内保持毒力，抗拒吞噬。T抗原具有外毒素性质，可作用于血管、淋巴内皮系统，引起炎症、坏死、出血等。
其他毒性因子包括鼠疫原（pesticin）、纤维蛋白溶酶、凝固酶与脂多糖内毒素等。
鼠疫杆菌在脓液、痰中和蚤粪、土壤中能分别存活10～20天和6个月至1年以上。细菌于煮沸后1～2分钟、55℃15分钟或日光照射4～5小时可被杀灭。5%来苏或石炭酸、0.1%～0.2%升汞等在20分钟内可将痰中病原菌杀死。
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