分枝杆菌属是一类细长、略弯曲的细菌，有时有分枝即具有丝状体，特点为细胞壁中含有大量脂质，也称为抗酸杆菌，没有鞭毛、芽孢，也不产生内毒素和外毒素。分枝杆菌属所致的感染多属于慢性感染，通常伴有肉芽肿形成，而且病程长期迁延，会出现破坏组织的病变。分枝杆菌种类较多，可分为结核分枝杆菌、非结核分枝杆菌和麻风分枝杆菌三类，其中能够引起人类疾病的最常见的是结核分枝杆菌。

结核分枝杆菌可以通过呼吸道、消化道、皮肤损伤等途径侵入易感机体，引起多种组织器官的结核病变，其中通过呼吸道引起肺结核最为常见。部分感染者会出现结核分枝杆菌进入血液循环，从而引起肺内外播散，若播散至中枢神经系统引起中枢神经系统结核，还有肾结核、肠结核，结核性腹膜炎等。非结核分枝杆菌是指除结核分枝杆菌、牛分枝杆菌和麻风分枝杆菌以外的分枝杆菌，根据非结核分枝杆菌的生长速度和产色不同可以分为四类，对常用的抗结核药物都表现为耐药，多存在于环境中，是一种条件致病菌。