Vi khuẩn được Robert Koch phân lập từ năm 1876, là trực khuẩn lớn, bắt màu Gram dương, hình que, kích thước (4-8) x (1-1,5) µm, có khả năng sinh bào tử (nha bào).

Ở ngoài môi trường, khi điều kiện bất lợi, vi khuẩn Bacillus anthracis sẽ sinh nha bào. Nha bào bệnh than có sức sống rất cao, có thể tồn tại hàng thập kỷ thậm chí thế kỷ trong môi trường khắc nghiệt[7] và được ghi nhận có mặt ở tất cả các lục địa (kể cả Châu Nam Cực).[8] Khả năng chịu nhiệt và đề kháng với các hóa chất khử trùng của nha bào rất cao. Dưới tác dụng của phenol 5%, nha bào tồn tại tới 40 ngày. Khi đun sôi ở nhiệt độ 100 °C nha bào tồn tại trong thời gian 15 phút, hấp ướt ở nhiệt độ 121 °C nha bào tồn tại trong 15 phút, sấy khô 150 °C nha bào tồn tại trong 1 giờ. Vi khuẩn nhiệt thán bị tiêu diệt ở nhiệt độ 50 °C-55 °C trong thời gian 15 – 40 phút, ở 70 °C trong một vài phút, trong nội tạng của động vật chết một vài tuần[2].