內毒素存在于菌體內，是菌體的結構成份。細菌在生活狀態時不釋放出來，只有當菌體自溶或用人工方法使細菌裂解后才釋放，故稱內毒素。大多數革蘭氏陰性都有內毒素，如沙門氏菌、痢疾桿菌、大腸桿菌、奈瑟氏球菌等。

內毒素是磷脂一多糖一蛋白質（phospholid-polysaccharide-protein）復合物，主要成份為脂多糖(lipopolysaccharide,lps)。是細胞壁的最外層成分，覆蓋在堅韌細胞壁的粘肽上。各種細菌內毒素的成份基本相同，都是由類脂a、核心多糖和菌體特異性多糖（o特異性多糖）三部分組成。類脂a是一種特殊的糖磷脂，是內毒素的主要毒性成份。菌體特異多糖位于菌體胞壁的最外層，由若干重復的寡糖單位組成。多糖的種類與含量決定著細菌種、型的特異性，以及不同細菌間具有的共同抗原性。它還參與細菌的抗補體溶解作用。

內毒素耐熱，加熱100℃1小時不被破壞，必須加熱160℃，經2～4小時或用強堿、強酸或強氧化劑煮沸30分鐘才能滅活。內毒素不能用甲醛脫毒制成類毒素，但能刺激機體產生具有中和內毒素活性的抗體。