L'agente eziologico della peste è Yersinia pestis, un piccolo bastoncello gram-negativo, polimorfo e immobile, appartenente alla famiglia delle Enterobacteriaceae, genere Yersinia. Ha una capsula mucosa e non forma spore. È un anaerobio facoltativo. Si colora con coloranti bipolari all'anilina (più intensamente ai bordi). Esistono varietà del batterio della peste presenti nel ratto, nella marmotta, nel gopher, nel campo e nel gerbillo.