非结核分枝杆菌病的主要致病菌有很多种，主要存在于灰尘、土壤、污水、家禽中，鱼虾类中也有。

主要从生活环境中感染，也有动物感染，包括的致病菌有鸟复合分枝杆菌、蟾蜍分枝杆菌、猿分枝杆菌、堪萨斯分枝杆菌、海鱼分枝杆菌、海氏分枝杆菌、水鱼分枝杆菌、苏尔加分枝杆菌等，还有少见的土分枝杆菌、戈登分枝杆菌、胃氏分枝杆菌等。

非结核分枝杆菌病与结核病的病理改变相似，只是前者病变较轻，以类上皮细胞结节多见。