布魯菌為一不活動、微小的多形球狀杆菌，革蘭氏染色陰性，無芽胞形成。該菌對光、熱、常用化學消毒劑等均很敏感;日光照射10～20分鍾、濕熱60℃10～20分鍾、3%漂白粉澄清液等數分鍾即可將其殺滅。布氏杆菌在外界環境的生活力較強，在幹燥土壤、皮毛和乳類製品中可生存數周至數月，在水中可生存5日至4個月。
布魯菌僅產生內黴素，對實驗動物具一定毒性。
布魯菌自皮膚或粘膜進入人體後，中性多核粒細胞首先出現，被吞噬的牛型細菌可部分被殺死，但羊型菌不易被殺。存活的 布魯菌隨淋巴液到達到局部淋巴結。根據人體的抗病能力和侵入菌的數量及毒力，病菌或在局部被消滅，或在淋巴結中生長繁殖而形成感染灶。當病菌增殖達到相當數量後，即衝破淋巴結屏障而侵入血循環，此時可出現菌血症、毒血症等一係列症狀。
病菌進入血循環後易在肝、脾、骨髓、淋巴結等網狀內皮係統中形成新的感染灶，後後中網病菌又可多次進入血循環而導致複發。發熱呈波狀型(故本病又稱波狀熱)。
布魯菌主要寄生於巨噬細胞內，與其他寄生細胞內細菌所引起的慢性傳染病一樣，其發病機理以遲發型變態反應為主。
布病的發生發展乃甚為複發，一則與菌血症、毒血症、變態反應有關，二則該菌侵犯多個器官，三則抗菌藥物與抗體不易進入細胞，所以本病臨床表現複雜、難治。
