存在于革兰阴性菌细胞表面，当菌体自溶或用人工方法使菌体裂解后才能释放出来的毒性物质。主要成分是脂多糖（LPS）。LPS由三个成分组成。外层为O特异性多糖链，即O抗原，由重复的几种低聚糖组成；中间是核心多糖；内层为脂类A与胞壁蛋白质连结。完整的LPS具有毒力和抗吞噬作用。

内毒素相当稳定，耐热性强，120℃经1小时不被破坏。要清除内毒素，必须250℃经30分钟或180℃经4小时的高温处理。它的毒性低，无特异性致病作用。各种细菌的内毒素对宿主的毒害作用基本相同，主要表现为发热和血管舒张机能紊乱，血压下降，大量注射时，甚至可引起休克死亡。前者是由于内毒素可促使粒性细胞和单核细胞释放内源性热原质，作用于下丘脑的体温中枢所致；后者是由于内毒素激活了5-羟色胺和激肽等活性物质的释放，使末梢血管扩张所致。血检时，可见颗粒白细胞增多。

内毒素能刺激B细胞产生抗体，增强机体对内毒素的耐受性，并有刺激网状内皮系统，激活补体，增强吞噬细胞的吞噬作用，还可非特异诱导干扰素的产生和提高备介素、调理素数量的作用。

常用鲎血试验检查革兰阴性菌内毒素（脂多糖）含量。海生甲壳类动物鲎血液只有一种阿米巴细胞。提取鲎血中阿米巴细胞溶解物作试剂，即鲎试剂。基本原理是鲎试剂中含有前凝固酶和凝固原，当前凝固酶遇到内毒素可激活成凝固酶，凝固酶再激活凝固原，从而生成胶状物凝固蛋白。其凝固的速度和程度与内毒素的含量成正比。自1956年班（Bang）观察到鲎受弧菌感染而致鲎血液发生凝固而死亡，1964年莱文（Levin）应用鲎血试验，近几年来作了进一步改进试验，当前，应用鲎血试验检测肉品、牛乳、水果、蔬菜、疫苗、药剂等物品，以及临床医学病理材料（血液、脑脊液、脏器等）和饲料中是否含有革兰阴性菌内毒素。其操作简单、快速，与美国药典规定的用家兔作热原质试验的方法比较，灵敏度高3～300倍，缺点是无特异性。因鲎血试验对所有革兰阴性菌的内毒素都起凝固反应。