豬惡性水腫的病原為梭菌屬(Clostridium)中的腐敗梭菌、魏氏梭菌、諾威氏梭菌及溶組織梭菌等，但惡性水腫病例中，有60%可分離到腐敗梭菌，其次是魏氏梭菌，諾威氏梭菌和溶組織梭菌僅占5%。
腐敗梭菌為嚴格厭氧菌，是兩端鈍圓的革蘭氏染色陽性大桿菌，不能形成莢膜，能形成芽孢，芽孢位于菌體中央或近端，芽孢呈卵圓形或圓形，大于菌體形如梭狀；有周鞭毛，能運動。在培養基中菌體單在或呈短鏈狀，若在死亡動物的腹膜或肝臟表面上的菌體，常形成無關節微彎曲的長絲或有關節的長鏈狀，這一特點具有診斷價值。
本菌培養最適溫度為37～40℃，在加有血液、血清或糖類的培養基上生長良好。在血液瓊脂上呈β溶血；在厭氧肉肝湯中，生長良好，均勻混濁，最后上部清亮，形成灰白色絮狀沉淀，下沉。
本菌能發酵葡萄糖、麥芽糖、單奶糖、果糖、水楊素、乳糖，產酸產氣；不發酵蔗糖、衛矛醇和甘露醇；還原硝酸鹽，對石蕊牛奶凝固緩慢，不產生靛基質和硫化氫，MR和VP試驗陰性。本菌能產生多種外毒素，主要是α、β、γ、δ 4種外毒素，α毒素為卵磷脂酶，具有壞死、致死和溶血作用，是本菌的主要毒素；β毒素是脫氧核糖核酸酶，具有殺白細胞作用；γ和δ毒素分別具有透明質酸酶和不耐氧的溶血素活性，它們可使血管通透性增強，使炎癥滲出，并不斷向周圍組織擴散，使肌肉組織壞死，并使感染沿肌肉的筋膜面擴散。
本菌在自然界廣泛存在，動物的腸道和糞便中存有大量細菌，可污染飼養環境及土壤。
本菌芽孢對外界的抵抗力很強，一般消毒藥液需要長時間才能殺死；消毒藥液中，10%～20%漂白粉溶液、3%～5%硫酸、石炭酸合劑、3%～5%氫氧化鈉，在短時間內可殺滅本菌菌體。
魏氏梭菌(又稱產氣莢膜梭菌)是兩端鈍圓的革蘭氏染色陽性大桿菌，單在或成雙排列，很少出現短鏈；無鞭毛，不能運動；卵圓形芽孢，位于菌體中央或近端，使菌體膨脹；多數菌株能形成莢膜。
本菌對厭氧條件要求并不嚴，在普通培養基上可以生長，若加入血液、葡萄糖則生長更好；在綿羊血液瓊脂培養基上，可長出圓形、邊緣整齊、灰色至灰色黃色、表面光滑、半透明的菌落，菌落周圍有溶血環。
在厭氧肉肝湯中，生長旺盛，37℃培養5～6h，即見培養基混濁，產生大量氣體。本菌能發酵葡萄糖、麥芽糖、乳糖、蔗糖、果糖和半乳糖，產酸產氣；不發酵水楊素、衛矛醇、甘露醇和鼠李糖；液化明膠，靛基質產生陰性，牛奶培養基的“暴烈發酵”，產生大量氣體使凝塊破裂成多孔海綿狀，嚴重時被沖成數段或被噴出管外，是本菌突出的生化特性。
