百日咳杆菌(Bordetella pertussis)是百日咳的病原菌，为革兰氏阴性短小球杆菌，一般在培养基内需要大量(15%～25%)鲜血才能繁殖良好，血液-甘油-马铃薯(B-G培养基)对分离本菌最为适宜。新鲜分离的百日咳杆菌为Ⅰ相菌。Ⅰ相菌菌落光滑，有荚膜，毒力强，含内毒素和外毒素。连续转种菌落变粗糙后毒力逐渐减弱，抗原性强度也不相同，此种无致病力的百日咳杆菌称为第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ相。只有Ⅰ相百日咳菌致病产生症状，也必须用Ⅰ相菌制作疫苗才能产生免疫力。该菌在人体外生存能力很弱，室温下只能生存2小时，日光暴晒1小时或加热60℃15分钟即灭活，也能很快被一般常用化学消毒剂所消灭。鲍特氏菌属(Bordetella bacillus)中尚有副百日咳杆菌(B.parapertusis)，支气管腐败杆菌(B.bronchiseptica)。此二者形态与百日咳杆菌相似，前者可引起类似百日咳的呼吸道症状，但与百日咳杆菌无交叉免疫。后者主要是动物致病菌。鲍特氏菌属中第四种是鸟鲍特氏菌(B.avium)是与支气管腐败菌相似的细菌，是鸟类的致病菌，还没有引起过人的感染。