军团菌是一类特殊营养的革兰阴性需氧菌，在一般培养基上不生长，可在含有磷酸铁和L-半胱氨酸的F-G琼脂培养基，或缓冲的活性炭酵母提出物（BCYE）琼脂培养基上、在pH6.0～6.9、35℃含2.5%CO2的空气中缓慢生长，菌落细小，有棕褐色素沉着。军团菌含多种外毒素与内毒素，几种毒素共同作用才引起疾病，主要通过污染水的气雾传播，细菌被直接吸入可能性较大，肺部病变发生机制与以下因素有关：①军团菌产生毒性因子引起肺实质和白细胞改变；②军团菌释放趋化因子，具有肽性质，对白细胞有趋化作用，能使其释放出溶酶体，引起肺的持续性损害；③军团菌能释放蛋白裂解酶，为一种中性蛋白酶，能裂解趋化性碎片所产生的C3或C5引起的炎性反应。

细菌侵入肺组织后病变主要位于肺泡，可能由肺泡逆行至呼吸性细支气管，再到较大的小支气管，少量延及间质，或到胸膜、淋巴管、胸导管与血循环。