人和靈長類是志賀氏菌的適宜宿主，營養不良的幼兒、老人及免疫缺陷者更為易感。據報道，每年約有14000例志賀氏菌病，但估計發病人數為30萬人。據FDA統計，1997年美國加州等5個州食源性疾病共為8051例，其中由志賀氏菌引起的為1263例，志賀氏菌引起的細菌性痢疾主要通過消化道傳播。根據宿主的健康狀況和年齡，只需少量病菌(至少為10個細胞)進入就有可能致病。志賀氏菌的致病作用主要是侵襲力菌體內毒素，個別菌株能產生外毒素。志賀氏菌進入大腸后，由于菌毛的作用粘附于大腸黏膜的上皮細胞上，繼而進入上皮細胞并在內繁殖，擴散至鄰近細胞及上皮下層。由于毒索的作用，上皮細胞死亡，黏膜下發炎，并有毛細血管血栓形成以至壞死、脫落，形成潰瘍。志賀氏菌屬中各菌株都有強烈的內毒素，作用于腸壁，使通透性增高，從而促進毒素的吸收，繼而作用于中樞神經系統及心血管系統，引起臨床上一系列莓血癥癥狀，如發熱、神志障礙甚至中毒性休克。毒素破壞黏膜形成炎癥、潰瘍，表現為典型的痢疾膿血便。毒縈作用于腸壁植物神經，使腸道功能紊亂、腸蠕動共濟失調和痙攣，尤其直腸括約肌最為明顯，因而發生腹痛、里急后重等癥狀。志賀氏菌1型及部分2型(施氏志賀氏菌)菌株能產生作用強烈的外毒索，其為蛋白質，不耐熱，75~80℃1h即可破壞。其作用是使腸黏膜通透性增加，并導致血管內皮細胞損害。外毒素經甲醛或紫外線處理可脫毒成類毒索，能刺激機體產生相應的抗毒素。一般認為具有外毒素的志賀氏菌引起的痢疾比較嚴重。