破伤风的主要致病菌是破伤风梭菌，它是一种革兰氏阳性厌氧芽孢杆菌。破伤风梭菌广泛存在于自然界中，像土壤、人和动物的粪便里都有它的身影。

从生物学特性来看，破伤风梭菌菌体细长，芽孢位于菌体顶端，呈正圆形，使细菌呈鼓槌状，这是其典型的形态特征。它具有严格的厌氧特性，在有氧环境下难以生存，但它形成的芽孢抵抗力却很强。芽孢在土壤中能存活数年之久，能耐煮沸1小时，在5%石炭酸中能存活10 - 15小时，一般的消毒剂对它也很难起到杀灭作用。

当人体出现开放性损伤时，比如伤口被泥土、铁锈等污染，破伤风梭菌的芽孢就可能进入伤口。在伤口局部，如果伤口较深、缺血、坏死组织多、引流不畅等，就会形成一个适合破伤风梭菌生长繁殖的厌氧微环境。在这样的环境中，芽孢会发芽并繁殖，产生大量的外毒素，主要是痉挛毒素和溶血毒素。

痉挛毒素是导致破伤风一系列临床症状的关键因素。它会与脊髓和脑干中的神经节苷脂结合，抑制突触释放抑制性神经递质，使运动神经元失去正常的抑制作用，从而导致肌肉强烈收缩和痉挛。患者会出现牙关紧闭、苦笑面容、角弓反张等典型表现，轻微的刺激如声、光、触碰等都可能诱发强烈的肌肉痉挛发作，严重影响患者的呼吸、吞咽等功能，甚至危及生命。而溶血毒素则可引起局部组织坏死和心肌损害。

综上所述，破伤风梭菌及其产生的毒素是引发破伤风疾病的根源，对其深入了解对于破伤风的预防、诊断和治疗都具有重要意义。