El Mycobacterium leprae es un bacilo abastonado no encapsulado con una morfología y caracteristicas similares a otras micobacterias. Sus células contienen peptidoglicanos y son gram-positivas, pero la mayor parte de la pared bacteriana está formada por lípidos, uno de los cuales es el ácido micólico. Estos lípidos confieren una alta resistencia a la pared bacteriana frente a los agentes externos y son la causa de su patogenia.

A diferencia de otras micobacterias, el M. leprae es un parásito estricto que no crece en ningún medio de cultivo artificial. Además el tiempo necesario para su multiplicación es de 10 a 30 días. La bacteria se multiplica dentro del huesped formando glóbulos a una temperatura óptima de 30ºC.

El bacilo de la lepra no es muy virulento, de manera que la mayor parte de las personas que entran en contacto con él no se contagian. No obstante el bacilo posee algún mecanismo de evasión muy eficaz que impide que sea fagocitado.