鼠疫的病原體不是病毒而是鼠疫桿菌，鼠疫桿菌是革蘭氏染色陰性的兩端鈍圓、兩極濃染的短小桿菌，最適合生長的溫度是28-30℃，最適合的pH值為6.9-7.1。鼠疫桿菌對外界抵抗力較弱，對光、熱、乾燥及一般消毒劑均敏感，遇光直射4-5小時即死亡，加熱55℃五分鐘或者100℃一分鐘，5%的苯酚、5%的甲酚皂、0.1%的氯化汞、5%-10%的氯胺均可將病菌殺死。但在潮溼、低溫、於有機物內存活時間較久，在痰或膿液中可存活10-20天，在跳蚤糞便中可存活一個月，在屍體中可存活數週至數月。對鏈黴素、卡那黴素及四環素敏感，可用上述抗生素治療鼠疫桿菌感染。人體對鼠疫桿菌無天然免疫力，容易感染。患過鼠疫疾病的病患治癒後可獲得持久免疫力，很少再次感染。