Бацилла антракса довольно крупная (1 —1,3 * 3,0—10,0 мкм) палочка, неподвижная, образующая капсулу и спору. Микроб встречается в трех формах: в виде вегетативных различной величины клеток (капсульных и бескапсульмых), в виде спор, заключенных в хорошо выраженный экзоспориум, и в виде изолированных спор. В окрашенных препаратах из крови и тканей больных или погибших от сибирской язвы животных бактерии располагаются одиночно, попарно и в виде коротких цепочек (3—4 клетки); концы палочек, обращенных друг к другу, прямые, резко обрубленные, свободные — слегка закругленные. Иногда цепочки имеют форму бамбуковой трости; в этом случае микробные клетки как бы обрублены, отчасти вдавлены в середину и в местах сочленения симметрично утолщены. Такие морфологические формы встречаются у бактерий, образовавших капсулу.

В мазках из культур, дающих типичный рост на плотных и жидких питательных средах, палочки располагаются длинными цепочками. Бактерии из культур с атипичным диффузным ростом в жидких средах образуют короткие цепочки.

Возбудитель сибирской язвы интенсивно окрашивается спиртоводными растворами основных анилиновых красителей. Мазки и отпечатки из тканей погибших животных, а также мазки из крови очень хорошо окрашиваются метиленовой синью Леффлера. Пре­параты из культур можно окрашивать 1—2 мин разведенным 1:10 фуксином Циля и метиленовой синью. Данная бактерия (вегета­тивная форма) грамоположительная, но в молодых и старых культурах встречаются и грамотрицательные клетки.

В организме или при культивировании на искусственных питательных средах с большим содержанием нативного белка и СО2 сибиреязвенная бацилла образует выраженную капсулу .

Сибиреязвенная бацилла при неблагоприятных условиях суще­ствования обладает способностью формировать споры. В каждой вегетативной клетке, или спорангии, образуется только одна эндоспора, чаще располагающаяся центрально, реже — субтерми­нально . Споры бациллы антракса овальные, иногда округлые, сильно преломляющие свет образования. Размеры зрелых спор колеблются в пределах 1,2—1,5 мкм в длину и 0,8—1,0 мкм в поперечнике, незрелые споры (проспоры) несколько меньше. При температуре ниже 12 и выше 42 0С, а также в живом организме или невскрытом трупе, в крови и сыворотке животных споры не образуются.