Uzročnici bolesti su bakterije Brucella melitensis, Brucella abortus, Brucella ovis i Brucella suis, sitni gram negativni kokoidni štapići, negibljivi i ne tvore spore. Razlikuju se s obzirom na potrebu za kisikom. Osim toga, svaka od spomenutih vrsta brucela ima veći afinitet prema pojedinim vrstama životinja. Tako brucelozu u goveda i konja najčešće uzrokuje B. abortus, svinja B. suis, te ovaca i koza B. melitensis i B. ovis. U rjeđim slučajevima brucelozu pojedinih vrsta životinja mogu uzrokovati i ostale spomenute bakterije.
Brucele su razmjerno otporne na uvjete vanjske sredine. Sunčevo svjetlo podnose 5 sati, a u tlu se održe 37 dana. Osim toga, u gnoju se održe 4 sata do 2 dana, a u mokraći inficiranih životinja do 4 dana. Otpornije su na niže temperature, pa zimi mogu preživjeti do dva i pol mjeseca. Osjetljivi su na uobičajena raskužna sredstva, pa se za dezinfekciju koriste klorni preparati, kaustična soda i drugi standardni dezinficijensi.
Izvori bolesti su bolesne životinje, pobačeni fetus, plodna voda, posteljica, iscjedak iz vagine, mlijeko bolesnih životinja, sjeme zaraženog rasplodnjaka, onečišćena hrana i pribor. Pričuva zaraze su divlje životinje (jelen, divokoza, zec, štakor i drugi glodavci), insekti (komarci, krpelji, buhe, stjenice) i ptice (golub, zeba, drozd). Bolest s divljih životinja prelazi na domaću stoku, a s njih na ljude.
Bruceloza se u uzgoj najčešće širi nabavkom bolesnih životinja, zaraženom hranom, predmetima, pripuštanjem ženskih životinja pod zaraženog rasplodnjaka, onečišćenim rukama pri pomaganju oko poroda, te putem glodavaca, insekata i ptica. Uzročnik u organizam životinje ulazi kroz probavni, dišni i spolni sustav, te kroz ozlijeđenu i neozlijeđenu kožu. Nakon inkubacijskog razdoblja uzrokuje simptome bolesti specifične za svaku pojedinu vrstu domaćih životinja.
