鼠疫耶爾森菌毒力很強，少數幾個細菌即可使人致病。動物試驗結果表明，鼠毒素可阻斷動物的腎上腺能神經，引起全身外周血管及淋巴管內皮細胞損傷，出現炎癥、壞死、出血，導致血液濃縮和致死性休克，以及肝、腎、心肌纖維損害等。1微克鼠毒素即可致鼠死亡。對人的損傷機制尚不清楚。F1抗原、V/W抗原，外膜蛋白以及內毒素、擴散因子、RNA酶等與致病性有密切關系，表現為在37℃宿主體內的抵抗吞噬細胞吞噬和細胞殺菌作用，引起細胞變性、壞死等細胞毒性等。
