百日咳搏代杆菌为革兰阴性短小杆菌，需氧，无鞭毛及芽胞；该菌须在含有血液的培养基上生长，故又称之为百日咳嗜血杆菌，简称百日咳杆菌。百日咳杆菌在外环境中生存能力较弱，在干燥尘埃中仅生存3日，日光照射下1小时；经加热56℃、10分钟即可杀灭。本菌易变异，初次分离为Ⅰ相菌，菌落光滑，有荚膜，毒力强；经多次传代后可逐渐变为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ相变异菌，毒力逐渐减弱至丧失。副百日咳杆菌形态与百日咳杆菌极为相似，亦可引起人类急性呼吸道感染，类似轻型百日咳病，与百日咳杆菌无交叉免疫。