病原是痢疾桿菌、屬于腸桿菌的志賀菌屬，分A、B、C、D四群（志賀菌、福氏菌、鮑氏菌、宋內氏菌）我國以福氏、志賀菌多見。近年來痢疾桿菌對各種藥物的耐藥性逐漸上升，同一株痢疾桿菌可對多種抗生素具有耐藥性，其耐藥性主要通過耐藥因子（R因子）傳遞引起的，志賀菌屬經口進入胃腸道，依靠其毒力質粒所編碼的一組多肽毒素侵入結腸上皮細胞，并生長繁殖，細菌裂解后產生大量內毒素與少量外毒素。中毒型痢疾的發生機制尚不十分清楚，可能和機體對細菌毒素產生異常強烈的過敏反應（全身炎癥反應綜合征）志賀菌內毒素從腸壁吸收入血后，引起發熱、毒血癥及急性微循環障礙。內毒素作用于腎上腺髓質及興奮交感神經系統釋放腎上腺素，去甲腎上腺素等，使小動脈和小靜脈發生痙攣性收縮，內毒素直接作用或通過刺激網狀內皮系統，使組氨酸脫羧酶活性增加，或通過溶酶體釋放，導致大量血管擴張血、加重微循環障礙。中毒性菌痢的上述病變在腦組織中最為顯著。可發生腦水腫甚至腦疝，出現昏迷、抽搐及呼吸衰竭、是中毒性菌痢死亡的主要原因。
