本病的病原是伤寒杆菌属沙门菌属D族（组）革兰染色阴性呈短杆状长1～3.5μm宽0.5～0.8μm周有鞭毛能活动不产生芽胞无荚膜在普通培养基上能生长在含有胆汁的培养基中生长较好。

　　伤寒杆菌在自然界中的生活力较强在水中一般可存活2～3周在粪便中能维持1～2月在牛奶中不仅能生存且可繁殖能耐低温在冰冻环境中可持续数月但对光热干燥及消毒剂的抵抗力较弱日光直射数小时即死加热至60℃经30分钟或煮沸后立即死亡在3%石炭酸中5分钟即被杀死消毒饮水余氯达0.2～0.4mg/L可迅速致死。

　　伤寒杆菌只感染人类在自然条件下不感染动物此菌在菌体裂解时可释放强烈的内毒素对本病的发生和发展起着较重要的作用以少量内毒素注射于人或家兔静脉内可引起寒战发热不适和白细胞减少这些现象和伤寒病人的表现极相类似伤寒杆菌的菌体（“O”）抗原鞭毛（“H”）抗原和表面（“Vi”）抗原均能产生相应的抗体但这些并非保护性抗体由于“O”及“H”抗原性较强故常用于血清凝集试验（肥达反应）以辅助临床诊断亦可用以制做伤寒菌苗供预防接种“Vi”抗原见于新分离（特别是从病人血液分离）的菌株能干扰血清中的杀菌效能和吞噬功能是决定伤寒杆菌毒力的重要因素但抗原性不强所产生的“Vi”抗体的凝集效价一般较低且为时甚短；当病原菌从人体中清除后“Vi”抗体滴度迅速下降“Vi”抗体的检出虽对本病的诊断无多大帮助但却有助于发现带菌者含有“Vi”抗原的伤寒杆菌可被特异的噬菌体裂解利用“Vi”Ⅱ型噬菌体可将伤寒杆菌分为约100个噬菌体型对追踪传染源有帮助。

　　伤寒杆菌随污染的水或食物进入消化道后一般可被胃酸杀灭若入侵病菌数量较多或胃酸缺乏时致病菌可进入小肠侵入肠粘膜此时部分病菌即被巨噬细胞吞噬并在其胞浆内繁殖部分则经淋巴管进入回肠集合淋巴结孤立淋巴滤泡及肠系膜淋巴结中生长繁殖然后再由胸导管进入血流而引起短暂的菌血症即原发菌血症期此阶段病人并无症状相当于临床上的潜伏期。

　　伤寒杆菌随血流进入肝脾胆囊肾和骨髓后继续大量繁殖再次进入血流引起第二次严重菌血症并释放强烈的内毒素产生发热全身不适等临床症状出现皮肤玫瑰疹和肝脾肿大等此时相当于病程的第1～2周毒血症状逐渐加重血培养常为阳性骨髓中伤寒杆菌最多持续时间较长故培养阳性率最高病程第2～3周伤寒杆菌继续随血流散播至全身各脏器与皮肤等处经胆管进入肠道随粪便排出经肾脏随尿液排出此时粪便尿液培养可获阳性经胆管进入肠道的伤寒杆菌部分穿过小肠粘膜再度侵入肠壁淋巴组织在原已致敏的肠壁淋巴组织中产生严重的炎症反应和单核细胞浸润引起坏死脱落而形成溃疡若波及病变部位血管可引起出血若侵及肌层与浆膜层则可引起肠穿孔此外伤寒杆菌也可在其他组织引起化脓性炎症如骨髓炎肾脓肿胆囊炎脑膜炎心包炎等。

　　病程第4周开始人体产生的免疫力渐次加强表现为体液免疫和细胞免疫功能增强吞噬细胞作用加强等伤寒杆菌从血流与脏器中逐渐消失肠壁溃疡渐趋愈后疾病最终获得痊愈少数病例可能由于免疫功能不足等原因潜伏在体内的伤寒杆菌可再度繁殖并侵入血流引起复发。