 产气荚膜梭菌既能产生强烈的外毒素，又有多种侵袭性酶，并有荚膜，构成其强大的侵袭力，引起感染性疾病。
 毒素的毒性虽不如肉毒毒素和破伤风毒素强，但种类多，有12种外毒素（αβγδεηθικλμν）和具有毒性作用的多种侵袭性酶（卵磷脂酶、纤维蛋白酶、透明质酸酶、胶原酶和DNA酶），构成强大的侵袭力。
 在各种毒素和酶中，以α毒素最为重要，α毒素是一种卵磷脂酶，能分解卵磷脂，损伤多种细胞的细胞膜，引起溶血、组织坏死，血管内皮细胞损伤，使血管通透性增高，造成水肿。
 θ毒素有溶血和破坏白细胞的作用，胶原酶能分解肌肉和皮下的胶原组织，使组织崩解，透明质酸酶能分解细胞间质透明质酸，有利于病变扩散。  本菌能由消化道或创伤侵入机体内，引起人类和动物的多种疾病，其中最重要的是气性坏疽。
 根据细菌产生外毒素的种类差别，可将产气荚膜梭菌分成A、B、C、D、E、F 6个型：
 A型：人气性坏疽和食物中毒； B型：羔羊痢疾；  C型：绵羊猝死，人坏死性肠炎 D型：牛肠毒血症；  E型：犊牛、羔羊肠毒血症。