痢疾杆菌是革兰氏阴性短杆菌。分四群，即福氏、宋内氏、鲍氏和志贺氏菌。四群均能产生内毒素，志贺氏菌尚可产生强烈外毒素。
患者和带菌者是本病的传染源。痢疾杆菌从粪便中排出后可直接或间接(苍蝇为媒介)经口传染给健康人。食物和饮水的污染有时可引起菌痢的暴发流行。菌痢全年均可发病，但以夏秋季多见。好发于儿童，其次是青壮年，老年患者较少。
经口入胃的痢疾杆菌大部分被胃酸杀死，仅少部分进入肠道。是否致病还决定于多种因素。细菌在结肠(也可能是小肠末端)内繁殖，从上皮细胞直接侵入肠粘膜，并在粘膜固有层内增殖。随之细菌释放具有破坏细胞作用的内毒素，使肠粘膜产生溃疡。菌体内毒素吸收入血，引起全身毒血症。志贺氏杆菌释放的外毒素，是导致水样腹泻的主要因素。