导致百日咳的病原体是细菌。当感染者咳嗽或打喷嚏时，带有细菌的微粒会被喷入空气中，很容易传给附近的人。

一旦吸入呼吸道，细菌就开始繁殖，并产生毒素，影响呼吸道清除病原菌的能力。同时，稠厚的粘液可在呼吸道里聚积，导致难以控制的咳嗽。

这种细菌感染还可能导致炎症，使肺内的呼吸道狭窄，进而引起喘息，即吸气时出现高调的喘鸣音，这多在一阵咳嗽后发生。