厌氧芽孢梭菌是一群革兰阳性、能形成芽孢的大杆菌，芽孢直径比菌体宽，使菌体膨大呈梭状，对热、干燥和消毒剂均有强大的抵抗力。其致病机制主要与以下方面有关。

首先，产生外毒素是厌氧芽孢梭菌重要的致病因素。不同种类的厌氧芽孢梭菌产生的外毒素作用机制不同。例如破伤风梭菌，它产生破伤风痉挛毒素，这是一种神经毒素。该毒素经血液循环和淋巴系统到达中枢神经系统，主要作用于脊髓前角运动细胞和脑干运动神经核，与神经节苷脂结合，封闭了抑制性神经介质的释放，导致伸肌、屈肌同时强烈收缩，肌肉强直痉挛，出现破伤风特有的苦笑面容、角弓反张等症状。

产气荚膜梭菌能产生多种外毒素，如α毒素，它是一种卵磷脂酶，能分解细胞膜上的卵磷脂，使细胞溶解，引起溶血、组织坏死、血管内皮损伤，导致局部组织水肿、出血和坏死。产气荚膜梭菌还能产生透明质酸酶、胶原酶等侵袭性酶类，这些酶可以分解细胞间质的透明质酸、胶原蛋白等，使细菌易于在组织中扩散，造成气性坏疽，病变部位产生大量气体，触摸有捻发感。

肉毒梭菌产生肉毒毒素，这是已知最剧烈的毒物。它作用于外周胆碱能神经，抑制神经肌肉接头处乙酰胆碱的释放，导致肌肉松弛性麻痹。患者会出现眼肌、咽肌等麻痹症状，如复视、斜视、吞咽困难等，严重者可因呼吸肌麻痹而死亡。

此外，厌氧芽孢梭菌的芽孢具有很强的抵抗力，在适宜条件下芽孢可以发芽成为繁殖体，大量繁殖并产生毒素。同时，它们适应厌氧环境的能力很强，在伤口局部形成的厌氧微环境中能够很好地生存和致病，尤其是伤口窄而深、有泥土或异物污染、坏死组织多、局部组织缺血等情况，更有利于厌氧芽孢梭菌的生长繁殖，从而引发疾病。总之，厌氧芽孢梭菌主要通过产生外毒素以及其特殊的生物学特性在宿主体内发挥致病作用。