布氏菌屬由6個種20個生物型組成。主要的有羊布氏菌（Br.melitensis）能感染山羊，為1887年Bruce在馬耳他島患者脾臟內分離得到；牛布氏菌（Br.abortus）感染牛，為1897年Bang從牛流產胎兒中分得；豬布氏菌（Br.suis）感染豬，為1914年Traum從豬流產胎兒中分得。其他還有犬布氏菌（Br.canis），它致病輕微，很少感染人類。此外，嚙齒類還有森林鼠布氏菌（Br.neotomae）、綿羊布氏菌（Br.ovis）。
布氏菌系微小的需氧性革蘭陰性球桿菌。一般為（0.4～1.5）μm×（0.4～0.8）μm，不活動，無鞭毛、莢膜，不形成芽孢。抗酸染色Ziehl-Neelsen法染成紅色為其特點。本菌營養要求高，需豐富的維生素和血清，在5%～10%二氧化化碳環境中才能生長，在37℃和pH6.6～7.1時生長最好。實驗室常用肝浸液培養或改良厚氏培養基。在含血的固體培養基上培養2天后菌落有針尖大，4天后直徑可達2～3mm。S型布氏菌菌落為無色、透明、圓形、邊緣整齊、表面光滑、濕潤、凸起、均質樣菌落，中央有時有小的顆粒。本菌雖能利用糖類，但不產酸產氣。本菌在自然界中抵抗力較強，尤其在病畜的臟器和分泌物中，一般能存活4個月左右。在食物中能生存2個月。對光、熱和常用的化學消毒劑均很敏感，故常用的消毒方法均有效。
布氏菌僅產生內毒素，為一種類脂蛋白質。各種之間具有共同抗原，故可用毒力較弱的牛布氏菌制成活疫苗，以預防毒力較強的羊或豬布氏菌感染。本菌可在體內和體外變成1型，這可能與復發有關。