武昌鱼败血症病原体为嗜水性气单胞菌和温和气胞菌，二者均为革兰氏阴性杆菌，菌体大多呈杆状，也有稍弯曲，无芽胞，无荚膜，多数单个，少数双个排列，极生单鞭毛。在弧菌培养皿及蛋白胨琼脂平板上，经18～24小时，28℃培养，菌落呈淡黄褐色，无水溶性色素。在4～40℃下能生长，32℃左右生长繁殖最快，43℃不生长；在无氯化钠的胨水中生长良好；pH值5.5～10能生长；该病原菌对链霉素、四环素等抗生素敏感，对青霉素不敏感。该病原菌能产生外毒素，具有溶血性、肠毒性及细胞毒性；该毒素对热敏感，对胰酶有抗性。
武昌鱼败血症的病原体具有特殊的功能，它完全依靠氨作为氮的来源，当氮的体积质量大到0.1毫克/升时，它就会迅速繁殖并在2～30℃的水温下都可繁殖。病原体平时以腐生态存在于鱼的皮肤、肠道和池底，虽然感染但不致病。当外界氨浓度很高时，鱼体内氨泄速度会放慢或出现逆流，导致血液中氨含量升高，引起氨中毒。由于鱼新陈代谢紊乱，组织分解代谢物增加，从而导致内源氮增加。部分组织的缺氧和鳃损伤，减低鱼体的抵抗力，为致病菌侵入打开了方便之门，侵入鱼体的致病菌在环境恶劣到一定程度时，病原菌由感染部位进入血液，并在其中繁殖，增加了毒力，从而导致了败血症。
