В процессе эволюции многие виды микробов приспосабливаются к существованию за счет веществ макроорганизма, причиняя ему вред. Такие микробы называют патогенными. Одни них являются облигатными паразитами, другие - факультативными. Последние могут существовать как сапрофиты, но в определенных условиях способны вызывать заболевания, поэтому их называютусловно-патогенными.
Патогенность является видовым свойством и передается наследству. Однако в пределах вида патогенность отдельных штаммов может колебаться. Для характеристики степени патогенности микробов предложен термин вирулентность (от virulentus — ядовитый). Вирулентность — не постоянное свойство и может изменяться в различных естественных и экспериметальных условиях. При неблагоприятном для жизнедеятельности патогенного микроорганизма воздействии физических, химических и биологических факторов можно добиться ослабления вирулентности.
Патогенные микробы отличаются способностью проникать в макроорганизм, распространяться и размножаться в нем, преодолевать его защитные барьеры, вырабатывая при этом особые ядовитые вещества — токсины, многие из которых по активности превосходят наиболее известные химические яды.
Различают две группы микробных токсинов: экзотоксины и эндотоксины.
Экзотоксины микроорганизмы выделяют в среду при жизни. Это высокоядовитые белки, проявляющие активность даже в минимальных концентрациях. Их действие избирательно, направлено на определенные органы и ткани и сопровождается проявлением характерных внешних признаков болезни. Экзотоксины легко разрушаются при температуре свыше 70 °С. Исключение составляют ботулинический и стафилококковый экзотоксины, выдерживающие кипячение в течение определенного времени.
Эндотоксины при жизни микроорганизма не выделяются в окружающую среду, а освобождаются только после разрушения клетки. Они состоят из липополисахаридов, связанных с белком. Эндотоксины менее ядовиты, чем экзотоксины, и вызывают обычно общую интоксикацию организма, поэтому воздействие эндотоксинов разных микробов проявляется сходными симптомами. Эндотоксины обладают высокой термоустойчивостью, многие из них выдерживают не только продолжительное кипячение, но и обработку в автоклаве.