中毒性细菌性痢疾是由志贺杆菌引起。主要见于平时健康的儿童，发病机制还不是很清楚，可能与机体产生强烈的过敏反应有关。
志贺杆菌可以产生内毒素，引起儿茶酚胺等血管活性物质分泌增加，使微循环痉挛、缺血、缺氧，出现感染中毒性休克及酸中毒，以休克为表现的中毒性菌痢，为休克型痢疾。
由于脑血管痉挛，使血脑屏障和血管通透性增加，出现脑水肿，引起中毒性脑病，以中毒性脑病为主要表现，称为脑型中毒性痢疾。如果中毒性痢疾既有休克的表现，也有中毒性脑病的表现，称为混合型痢疾，病死率较高。中毒性痢疾全身感染中毒症状严重，而消化道的炎症表现比较轻，开始没有腹泻表现，24小时之后才出现腹泻，排黏液脓血便。