(一)发病原因
布鲁菌属(Brucella)为不活动、微小、革兰阴性的多形性球杆菌，无荚膜、鞭毛、芽孢及天然质粒。根据1985年布鲁菌专门委员会的方案，布鲁菌可分为六个生物种19个生物型，即羊种(马耳他布鲁菌，Br.melitensis)(生物型1～3)、牛种(流产布鲁菌，Br.abortus)(生物型1～7，9)、猪种(Br.suis)(生物型1～5)，以及绵羊附睾种(Br.ovis)、沙林鼠种(Br.neotomae)、犬种(Br.canis)(各一个生物型)。本菌生物型较多的原因，可能是由于同一种可在不同种类宿主体内繁殖，从而发生遗传变异较多的缘故。例如，某一混放牧区内，从羊体内曾分离出牛1，牛3，牛7，和牛9。从猪体内曾分离出牛1和牛6等。本菌分型对临床和流行病学均有重要意义。从临床看，六个种中以羊、牛、猪三种的意义最大，其余三种仅犬种偶感染人。前三种中，又以羊种的致病力最强，感染后症状较重，可引起暴发流行;牛种的致病力最弱，感染后症状较轻，甚至无症状，常呈散发。各菌株的致病力也不相同，羊种、猪种的强毒株的致病力强，而其弱毒株和牛种的各种毒株的致病力均弱。从流行病学看，分型更有重要意义。如传染源的追踪，流行病学调查等。我国主要为羊种流行，其次为牛种，猪种仅存在于少数地区。近年发现，我国很多地区犬中有犬种感染，其感染率可达7.5%，人群感染率也较高，尚需进一步证实。本菌生长对营养要求较高。但即使在良好培养条件下生长仍较缓慢，因此培养至少4周仍无菌生长才能判定为阴性。本菌为需氧菌，但猪种生长时，特别是初代培养时需5%～10%的二氧化碳。本菌致病毒力因子的物质基础是LPS、外膜蛋白(OMP)和某些毒力相关因子(如过氧化氢酶、尿素酶、Cu/Zn超氧歧化酶等)。现已证明S型菌毒力明显高于R型菌，是因R型菌细胞壁中缺少S型菌的LPS，S型菌抗机体吞噬细胞能力强于R型菌有关。布鲁菌在自然环境中生命力较强，故可通过多种途径传播。在病畜的分泌物、排泄物及在畜的脏器中能生存4个月左右，在牛奶中可存活18个月，皮毛上可存活4个月。但对常用的物理化学消毒法均较敏感，湿热60℃ 10～20min或日光下暴晒10～20min或3%含氯石灰澄清液数分钟均可杀死。本菌各种之间有共同抗原，故一种有效菌苗对各种均有预防作用。在抗生素等的作用下本菌可变成L型，此型可在体内长期存在并可逆转为普通型，这可能和复发有关。
(二)发病机制
研究很多，但迄今尚未完全阐明。一般认为，布鲁菌经皮肤黏膜侵入人体后，主要经淋巴管侵入局部淋巴结生长繁殖并被巨噬细胞吞噬，如在该处未被消灭则形成感染灶，经大量生长繁殖后冲破淋巴结屏障而进入血液循环，在血循环中布鲁菌继续生长、繁殖、死亡、释放内毒素，遂产生菌血症，毒血症。内毒素在急性期症状的发生中起重要作用，1mg内毒素可使体温上升至40.5℃并引起严重的全身症状。此时如人体的免疫功能正常，可通过T细胞、巨噬细胞和特异性抗体的联合作用将细菌清除而痊愈。如果特异性免疫功能不能将细菌清除，则细菌可随血液，特别是巨噬细胞进入各器官组织形成感染灶或迁徙性病灶。病灶中的细菌又可多次进入血液循环而形成复发和各种变态反应性表现。至慢性期，则细菌主要局限于各器官组织，形成局部病变。也可能细菌已被清除，而由变态反应引起局部病变。布鲁菌主要寄生于细胞内，抗菌药物不易进入而发挥作用，这可能是难以根治的原因之一。本病的病理变化极为广泛，几乎所有器官组织均可被侵犯。其中以单核吞噬细胞系统最为常见。在急性期常有弥漫性细胞增生，慢性期则可出现由上皮细胞、巨噬细胞、浆细胞及淋巴细胞组成的肉芽肿。这种肉芽肿和人类结节病的病变类似，无干酪样坏死，乃本病的典型病变。其余如心血管系统、运动系统、生殖系统、神经系统等均常有轻重不等的病变。