破伤风是由破伤风杆菌的一种特异性感染，主要因素就是缺氧环境。在缺氧环境中，破伤风梭菌迅速繁殖并产生大量的外毒素和痉挛毒素。菌体及其外毒素，在局部并不引起明显的变化，伤口甚至无明显炎症而愈合。
但痉挛毒素吸收至脊髓，脑干等处，与联络神经细胞的突触结合，抑制突触释放抑制性传递介质。运动神经元因而失去抑制而兴奋性增强，使随意肌紧张与痉挛。
破伤风毒素可阻断脊髓对交感神经的抑制，使交感神经过度兴奋，引起血压高、心率快等。破伤风抗毒素目的是中和游离的毒素，所以只在早期有效，毒素与神经组织结合的，则难收效。因此尽早应用。