A pestis kórokozója egy Gram-negatív, kis polimorf, nem mozgékony pálcika, a Yersinia pestis, amely az Enterobacteriaceae családba, a Yersinia nemzetségbe tartozik. Nyálkás tokkal rendelkezik, és nem képez spórákat. Fakultatív anaerob. Bipoláris anilin festékekkel festődik (a széleken intenzívebben). A pestisbaktériumnak patkány, mormota, gopher, mezei és futóegér változatai léteznek.