Els bacteris del gènere Brucella spp. són coccobacils immòbils gramnegatius, aerobis estrictes, intracel·lulars facultatius que no produeixen càpsules o espores.
El creixement de Brucella es produeix en un rang de temperatura entre 20°C i 40°C, amb una temperatura òptima de 34°C, i en un rang de pH entre 6,6 i 7,4. L’activitat d’aigua (aw) òptima per al seu creixement és de 0,98.
Hi ha quatre espècies de Brucella que poden infectar els humans. Les més importants són B. melitensis, que afecta principalment cabres i ovelles, i B. abortus, que afecta sobretot els bovins. Les altres espècies que també poden produir zoonosis són B. suis, que afecta els porcs, i B. canis, que afecta els gossos. B. melitensis és l’espècie que provoca les malalties més virulentes i greus en humans. Els principals reservoris de la infecció humana són les ovelles, les cabres, les vaques i els cavalls, però també poden actuar com a reservori altres animals com els gossos.
S’estima que menys de 500 cèl·lules són suficients per produir infecció.