形態與染色 副結核桿菌素為細長略帶彎曲的桿菌，大小1～4X0.4?m（圖14-1A)。牛分枝桿菌則比較粗短。分枝桿菌屬的細菌細胞壁脂質含量較高，約占乾重的60%，特別是有大量分枝菌酸(mycolic acid)包圍在肽聚糖層的外面，可影響染料的穿入。分枝桿菌一般用齊尼（Ziehl- Neelsen)抗酸染色法，以5% 石炭酸復紅加溫染色後可以染上，但用3%鹽酸乙醇不易脫色。若再加用美藍復染，則分枝桿菌呈紅色，而其他細菌和背景中的物質為藍色。
近年發現副結核桿菌素在細胞壁外尚有一層莢膜。一般因製片時遭受破壞而不易看到。若在製備電鏡標本固定前用明膠處理，可防止莢膜脫水收縮。在電鏡下可看到菌體外有一層較厚的透明區，即莢膜，莢膜對副結核桿菌素有一定的保護作用。
副結核桿菌素在體內外經青黴素、環絲氨酸或溶菌酶誘導可影響細胞壁中肽聚糖的合成，異煙肼影響分枝菌酸的合成，巨噬細胞吞噬副結核桿菌素後溶菌酶的作用可破壞肽聚糖，均可導致其變為L型，呈顆粒狀或絲狀（圖14-1B與C）。異煙肼影響分枝菌酸的合成，可變為抗酸染色陰性。這種形態多形染色多變在肺內外結核感染標本中常能見到。臨床結核性冷膿瘍和痰標本中甚至還可見有非抗酸性革蘭陽性顆粒，過去稱為Much顆粒。該顆粒在體內或細胞培養中能返回為抗酸性桿菌，故亦為L型。
所致疾病 副結核桿菌素可通過呼吸道、消化道或皮膚損傷侵入易感機體，引起多種組織器官的結核病，其中以通過呼吸道引起肺結核為最多。因腸道中有大量正常菌群寄居，副結核桿菌素必須通過競爭才能生存並和易感細胞粘附。肺泡中無正常菌群，副結核桿菌素可通過飛沫微滴或含菌塵埃的吸入，故肺結核較為多見。
