微生物在生命活动过程中产生能分泌到胞外的一种对动植物有明显毒性作用的物质。主要由革兰阳性菌产生。有以下几类：①胞外毒素，如炭疽杆菌（Bacillus anthracis）、欧文氏杆菌（Bacillus erwinia）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）等细菌，毒素在胞内合成后，能分泌到胞外；②胞内毒素，包括破伤风梭菌（Clostridium tetani）等，在细菌生长初期即已在胞内形成毒素，待菌体自溶或经溶菌酶作用后释出胞外；以及气肿疽梭菌（Clostridium chauvei），肉毒梭菌（Clostridium bolu-linum）等，产生毒性低的前体毒素蓄积在胞内，待菌体溶解后释放到胞外，并经该菌和其他细菌分泌的蛋白酶分解，或进入肠道后被胰酶分解，激活成为毒素。前毒素激活后，毒性可增加100～500倍；③革兰阴性菌产生的毒素，如博代氏杆菌（Bacillus bordeiella）、绿脓杆菌（Pseudomomas acruginosa）等所产生的蛋白质毒素，需与菌体成分结合，并通过菌体溶解后才游离出来；④溶原菌产生的毒素，如白喉杆菌（Cory-nebacterium diphtheriae）等本身没有合成毒素的基因，只有当感染某种温和噬菌体，成为溶原菌后才能产生毒素，合成毒素基因是由噬菌体提供的。

外毒素是一种蛋白质，能被蛋白酶所分解；可被氧化剂和紫外线所破坏；遇酸发生变性；硫酸铵能使其沉淀；易为活性炭、氢氧化铝及其他吸附剂吸附。不耐热，一般60～80℃经20分钟即破坏，或毒性大大减弱。金黄色葡萄球菌的肠毒素等例外，100℃经40分钟仍保存部分毒性。

外毒素毒性很强，是已知生物和化学毒物中毒性最强的一类，A型肉毒毒素的毒力比氰化钾还强1万倍，1mgA型肉毒毒素晶体可杀死2000万只小白鼠，对人的最小致死量为0.1μg。

对易感动物的组织和细胞有特定的亲和性，并表现特定的中毒症状。破伤风梭菌的神经毒素能与神经元上的神经元苷脂受体结合，抑制脑干中的运动神经和脊髓前角神经细胞正常调节作用，以致互相拮抗的肌群同时持续收缩，引起骨骼肌痉挛，导致强直死亡；肉毒毒素主要侵犯中枢神经系统，阻断胆碱神经触突和神经肌肉结合点释放乙酰胆碱，影响神经冲动传递，引起呼吸肌和心肌麻痹而死亡；金黄色葡萄球菌肠毒素作用于消化道，刺激迷走神经和交感神经及至呕吐中枢，引起呕吐现象。魏氏梭菌α毒素是一种卵磷脂酶-C它可分解宿主细胞内卵磷脂，使肌肉崩解破坏。

外毒素有良好的抗原性，刺激动物机体产生高效能的抗毒素，是最有效的被动免疫制剂，可用于外毒素中毒症的早期治疗和紧急预防。甲醛可与毒素蛋白质中赖氨酸的ε-氨基、亚氨酰胺、胍、硫氨基等结合使其变性失去毒性，但仍保持抗原性，称为类毒素，是一种良好的主动免疫剂。