病理检查形态学上无特殊变化。局部伤口有炎变及坏死，通常是由杂菌引起。脊髓与延髓的运动神经细胞有水肿、核肿大及溶解现象。有些病例有脑水肿或因剧烈抽搐引起的肌肉出血、撕裂及椎体压缩性骨折。
破伤风杆菌为革兰氏阳性厌氧芽胞杆菌，长２～５微米，宽０．３～０．５微米。在培养基中增殖的破伤风杆菌周围有鞭毛，能运动。不形成荚膜。经过２４～４８小时之后，菌体的一端形成鼓槌状芽胞。菌体易被杀灭，而芽胞的抵抗力强，在１００℃蒸气中１小时或在５％石炭酸中１０～１２小时尚能存活，但高压蒸气（１２０℃）１０分钟即能杀灭。破伤风杆菌在无氧环境中１～２日即迅速孳生，运动甚快，能产生外毒素，遇不利环境形成芽胞时活动停止；若增加培养基内氧压，使其习惯于有氧环境，则失去毒力而不致病。破伤风杆菌在自然界中分布广泛。家畜家禽（如马、牛、羊、猪、鸡等）及鼠粪和带菌人群的粪便中都含有破伤风杆菌。尘埃、土壤中也存在破伤风杆菌。
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