百日咳杆菌为革兰染色阴性杆菌，为卵圆形短小杆菌，属于鲍特氏菌属，无鞭毛、无芽孢，专性需氧。

百日咳杆菌含有耐热的群体o抗原和不耐热的荚膜k抗原，前者为鲍特氏菌属共同抗原，而后者仅存于百日咳杆菌。

百日咳杆菌抵抗力比较弱，56度30分钟日照1小时，可致死亡。对多种抗生素敏感，比如多黏菌素、氯霉素、红霉素均敏感，而对青霉素不敏感。一旦确诊为百日咳，应及时治疗。