病原菌是鲍特菌属(Bordetella)中的百日咳鲍特菌(B.pertussis)，常称百日咳杆菌，已知鲍特菌属有四种杆菌，除百日咳鲍特菌外还有副百日咳鲍特菌(B.parapertussis)，支气管败血鲍特菌(B.bronchiseptica)和鸟型鲍特菌(B.avium)，鸟型鲍特菌一般不引起人类致病，仅引起鸟类感染，百日咳杆菌长约1.0～1.5μm，宽约0.3～0.5μm，有荚膜，不能运动，革兰染色阴性，需氧，无芽孢，无鞭毛，用甲苯胺蓝染色两端着色较深，细菌培养需要大量(15%～25%)鲜血才能繁殖良好，故常以鲍-金(Border-Gengous)培养基(即血液，甘油，马铃薯)分离菌落，百日咳杆菌生长缓慢，在35～37℃潮湿的环境中3～7天后，一种细小的，不透明的菌落生长，初次菌落隆起而光滑，为光滑(S)型，又称I相细菌，形态高低一致，有荚膜和较强的毒力及抗原性，致病力强，如将分离菌落在普通培养基中继续培养，菌落由光滑型变为粗糙(R)型，称Ⅳ相细菌，无荚膜，毒力及抗原性丢失，并失去致病力，Ⅱ相，Ⅲ相为中间过渡型，百日咳杆菌能产生许多毒性因子。
百日咳的流行病学资料：
1、传染源：患者是唯一的传染源，通过飞沫传染。人群对百日咳具有普遍易感性，但以婴幼儿为最强。非典型或轻型患者在本病的流行中起着更重要的作用。从潜伏期末1～2天，至发病后6周内都有传染性，以病初1～3周为最强。少见带菌者。
百日咳杆菌为革兰氏阴性短小杆菌，必须在特殊含鲜血的培养基上才能生长。本菌含内毒素及外毒素，本菌离开人体后生存不久，对紫外线抵抗力较弱，经阳光直接照射1小时或加热至50～60℃经10～15分钟、干燥数小时均可灭活。也能被一般常用的化学消毒剂迅速灭活。副百日咳杆菌也为包特菌属，形态和百日咳菌属一致，但抗原性不同，二者无交叉免疫。病人是唯一的传染源，通过飞沫传染。
2、传播途径 咳嗽时病原菌随飞沫传播，易感者吸人带菌的飞沫而被感染，由于该菌在体外生存力弱，间接传播可能性小。
3、易感人群：人群对百日咳普遍易感，新生儿也不例外，因自胎盘传人的母体抗百日咳抗体，为非保护性抗体，不能保护新生儿。无论菌苗全程免疫者或自然感染者，均不能提供终生免疫。这是由于百日咳发病率较低，接触百日咳杆菌机会少，免疫力不强，因此均可再次感染。
4、发病情况：一般为散发性，儿童集体机构可发生流行。自菌苗接种后发病率明显下降，有些国家中断菌苗接种则发病率上升，发展中国家发病率较高。我国百日咳发病率也有明显下降，接种菌苗后一般可获数年免疫力。据统计，接种超过12年者，百日咳发病率可达50%，因此百日咳的发病率可向大儿童及成年人转移。
5、流行特征：本病分布遍及全世界，多见于寒带及温带，全年均可发病。但以冬、春两季高发。平常为散发，在幼儿园等集体机构、居住条件差的地区可发生局部流行。
