炭疽杆菌是革兰阳性杆菌，大小为1～1.5μm×4～8μm，有荚膜，无动力。在血液或组织涂片中，本菌单一存在或菌数不等，相连成链，菌体两端平齐，链外覆盖着荚膜如竹节。在普通营养培养基上培养作涂片观察菌体呈长链状。本菌可形成芽胞，芽胞为卵形，游离前位于菌体中央。在活的动物体内不形成芽胞，但在尸检的肺切片中可见芽胞。游离的炭疽芽胞在干燥状态下可以存活多年。炭疽杆菌营养要求不高，在普通培养基上容易生长，大多数菌株在适宜的生长条件下，培养4～9天可以完全形成游离芽胞。炭疽芽胞最稳定，气溶胶的衰亡率为0.1%/min。据瑞典斯德哥尔摩国际和平研究所材料，人的呼吸道半数感染量是2×104个炭疽菌芽胞，半数有效感染浓度(ECt₅₀)为0.1mg·min/m³(4×10¹⁰活芽胞/g);在无防护条件下，呼吸一分钟可引起50%的人群发生吸入性炭疽。

炭疽杆菌可产生外毒素，其中含多种成分： ①致死因子。②保护性抗原。③水肿因子。这三种成分单独注射实验动物均无毒性，②和③协同引起组织水肿;①和②协同可杀死实验动物; 三种成分共存时既产生水肿又能致死。

炭疽杆菌的繁殖体抵抗力和一般细菌相同，芽胞抵抗力强，将芽胞混于灭菌细砂管中可作菌种长期保存。实验室常用1‰碘液或10%甲醛液杀灭芽胞，环境消毒需用含氯消毒剂，物理方法煮沸10分钟或干热140℃3小时可杀死芽胞。

炭疽杆菌芽胞和繁殖体都可感染人、畜，引起吸入型、皮肤型或胃肠型炭疽，特别是吸入型感染，不易早期确诊;治疗不及时病死率很高，故炭疽杆菌芽胞可以作为一种致死性生物战剂。1940年日本设在哈尔滨郊区的“731”细菌部队每月已能生产炭疽杆菌500～600kg。美国在侵朝战争中曾使用炭疽杆菌作为战剂进行攻击。1952年在辽宁由于美国飞机投掷带有炭疽杆菌的羽毛、杂物，曾使5人患吸入性炭疽和炭疽脑膜炎致死。1980年国外相继报道苏联斯维尔德洛夫斯克事件，曾发生吸入性炭疽致几百人死亡，由疫情的一些特征推测，可能是一次和生物战研究机构有关的事故。

世界卫生组织顾问组将炭疽杆菌列为可能的生物战剂。美军将炭疽杆菌列为制式生物战剂，其代号为N(湿)TR₂(干)。