Возбудитель ботулизма — Cl. Botulinum. Это анаэробная, подвижная спорообразующая палочка. Различают семь типов возбудителя — А, В, С, D, Е, F, G, различающихся по антигенной структуре выделяемого токсина.
Возбудители ботулизма широко распространены в природе, обитают в почве. Вегетативные формы продуцируют экзотоксин — ботулотоксин, который представляет собой комплекс нейротоксина и гемагглютинина. Споровые формы клостридий устойчивы к действию различных химических веществ и высушиванию, длительно выдерживают нагревание. Вегетативные формы во внешней среде быстро погибают.