肉毒桿菌毒素并非由活著的肉毒桿菌釋放，而是先在肉毒桿菌細胞內產生無毒的前體毒素，在肉毒桿菌死亡自溶后前體毒素游離出來，經腸道中的胰蛋白酶或細菌產生的蛋白酶激活后方始具有毒性。
肉毒桿菌毒素對酸有特別強的抵抗力，胃酸和消化酶短時間內無法將其破壞，故可被腸胃道吸收，從而損害身體健康。毒素可在加熱80度至少10分鐘后被破壞。
引起肉毒桿菌毒素食物中毒的食物要滿足三個條件：
1、被肉毒桿菌芽胞污染；
2、在肉毒桿菌容易產生毒素的條件下保存；
3、進食前未經適當加熱烹煮。
引起肉毒桿菌毒素食物中毒最常見的食物是家制的植物性食物，但動物性食物亦可引起。
肉毒毒素由肉毒桿菌產生，是典型的A-B型神經外毒素，通過抑制神經肌肉接頭處乙酰膽堿囊泡釋放，阻斷神經肌肉接頭處的沖動傳導，引起肌肉麻痹而致病。人們食入和吸收這種毒素后，神經系統將遭到破壞，將會出現頭暈、呼吸困難和肌肉乏力等癥狀。肉毒桿菌毒素可被用于生產生化武器。