炭疽桿菌可引起各種家畜、野獸和人類的炭疽病，牛、綿羊、鹿的易感性最強，馬、駱駝、豬、山羊等次之，犬、貓、食肉獸則有相當大的抵抗力，禽類一般不感染。實驗動物中，小白鼠、豚鼠、家兔和倉鼠最敏感，大鼠則有抵抗力。
炭疽桿菌的毒力主要與莢膜和毒素有關，在入侵機體生長繁殖后，形成莢膜，從而增強細菌抗吞噬能力，使之易于擴散，引起感染乃至敗血癥。炭疽桿菌產生的毒素有水腫毒素、致死毒素兩種，其毒性作用主要是直接損傷微血管的內皮細胞，增強微血管的通透性，改變血流循環動力學，損害腎臟功能，干擾糖代謝，血液呈高凝狀態，易形成感染性休克和彌散性血管內凝血，最后導致機體死亡。