军团病肺炎是由军团菌感染引起的，军团菌为需氧的多性革兰氏阴性菌，广泛存在于自然环境中，其传染源是水源和空调系统，通过空气传播，根据细胞壁组成，生化反应和DNA杂交研究，军团菌和过去已知的病原菌均无关，所以构成单独一个科，军团菌科均仅有一个属，即军团菌属。
引起疾病者，主要是嗜肺军团菌和麦氏军团菌。嗜肺军团菌有15个血清型，约90%属血清一型，军团杆菌为革兰阴性杆菌，军团菌可产生多种酶和毒素，包括蛋白酶，磷酸酯酶，脱氧核醣核酸酶，β-内酰胺酶以及细胞毒素，可能与毒力有关。
军团菌的生长可得到一些自由生活原虫的支持或在其体内寄生，如阿米巴原虫和军团菌相互作用，且原虫可改变军团菌的毒力。