破伤风的临床表现由破伤风杆菌产生的外毒素(破伤风痉挛素)引起。破伤风杆菌是一种纤细，能活动的，革兰氏阳性的，能形成芽胞的厌氧杆菌。芽胞可存活数年并能在土壤和动物粪便中找到。若受伤组织氧含量低，轻微或甚不明显的外伤后也可发生破伤风。

毒素可沿周围运动神经进入中枢神经系统或经血流到达神经组织。破伤风痉挛素能与神经触突的神经节苷脂膜结合，阻止神经末端的抑制性神经递质释放，因而引起全身性强直性痉挛，并常伴有间歇性的强直性抽搐。毒素一旦被结合就不能被中和。