Ảnh hiển vi Clostridium botulinum nhuộm tím Gentian.

Clostridium botulinum là một vi khuẩn sản sinh độc tố nguy hiểm gọi là độc tố botulinum trong điều kiện thiếu oxy. Vi khuẩn này có hình que, thẳng hoặc hơi cong, chiều dài và bề ngang lần lượt 3–22 μm và 0,2–0,6 μm. Đây là vi khuẩn kỵ khí, Gram dương, catalase âm, sinh bào tử chủ yếu ở gần một đầu và hiếm khi ở giữa. Bào tử của C. botulinum kháng được nhiệt, khô, tia cực tím, cồn. Chúng có thể tồn tại trong môi trường khô hàng thập kỷ và sống sót vài tiếng với nhiệt độ 100 °C.

Clostridium botulinum thuộc chi Clostridium, một chi vi khuẩn quan trọng bao gồm những tác nhân gây bệnh đáng kể ở người và động vật khác như C. difficile, C. perfringens, C. tetani. C. botulinum có thể được phân thành bốn nhóm I đến IV, trong đó I và II là hai nhóm chính gây bệnh cho người, gọi là botulism hay ngộ độc thịt.