1.致病物質 有菌毛、莢膜和內毒素。菌毛可使細菌粘附于宿主細胞表面，有利于細菌入侵。莢膜有抗吞噬作用。內毒素是最主要的治病物質，它使機體發熱、白細胞升高、皮膚粘膜瘀斑，嚴重時引起DIC和中毒性休克。
2.所致疾病 流腦傳染源是流腦病人或帶菌者，流行期間人群中帶菌率可高達50%以上，主要通過飛沫傳播，細菌侵入易感者機體首先在鼻咽部繁殖，潛伏期1～4天，機體抵抗力強多無癥狀或只表現上呼吸道炎癥；而抵抗力較弱時，細菌大量繁殖后入血引起菌血癥或敗血癥，病人突然惡寒、高熱、惡心嘔吐、皮膚粘膜上出現出血點或出血斑。少數病人可因細菌突破血腦屏障引起蛛網膜化膿性炎癥，病人出現劇烈頭痛、噴射性嘔吐、頸強直等腦膜刺激癥狀。嚴重病人可出現中毒性休克，預后不良。
3.免疫性 機體對腦膜炎球菌的免疫以體液免疫為主，病人及帶菌者體內都可產生群特異性抗體，抗體可通過調理作用促進白細胞的吞噬、活化補體引起溶菌。抗菌抗體對各血清群均有交叉免疫反應。母體隱性感染或預防接種而產生的IgG類抗體可通過胎盤傳給胎兒，故6個月內嬰兒極少患流腦。兒童因血腦屏障的發育尚未成熟，流腦發病率一般較成人高。