本病之病原体为肺炎衣原体。

1965年Grayston首次在一中国台湾儿童之结膜分泌物中，分离出一株与其他衣原体不同的衣原体，当时命名为TW(Taiwan)-183。1983年又在美国西雅图1名急性呼吸道感染的大学生咽部分泌物中，分离出另一株衣原体而命名为AR-39(acuterespiratory-39)，后经研究鉴定，发现此两株实为同一种衣原体，其包涵体形态与鹦鹉热衣原体类似，但其网状体超微结构、单克隆抗体反应及DNA同源性均有别于沙眼及鹦鹉热衣原体，1989年正式命名为TWAR，又称肺炎衣原体，为衣原体属中之第三种衣原体。

肺炎衣原体的形态与另两种衣原体有不同，但近似鹦鹉热衣原体，包涵体为致密卵圆形，不含糖原碘染色阴性。电镜下原体典型为梨形，亦可呈多形性，平均直径380nm，周围原浆区较大；始体为球形，平均直径510nm。

肺炎衣原体的主要外膜蛋白(MOMP)为主要结构蛋白，其最重要的是热休克蛋白(HSP)，是其重要的致病物质，尤其与血管内膜损伤及动脉粥样硬化的形成密切相关。目前所知有两个血清型，组织培养较其他衣原体困难，可用Hela细胞、229细胞、HEP-2(人喉癌)细胞、McCoy细胞及MTED(人气管上皮)细胞培养，其中HEP-2细胞最敏感。