产气芙膜梭菌能产生十几种毒素和酶。如①α毒素为卵磷脂酶，破坏细胞的细胞膜，引起溶血、组织坏死、血管内皮损伤②θ毒素是一种溶血素，并对心肌有毒性③肠毒素，可引起食物中毒④κ毒素为胶原酶，分解肌肉胶原组织；⑤μ毒素是透明质酸酶，分解结缔组织的透明质酸，利于细菌扩散；⑥γ毒素是DNA酶，分解DNA使旅汁稀薄，也利于细菌扩散。这些酶与毒素的协同作用，使组织溶血、坏死、水肿、气肿，病变蔓延并出现全身中毒症状。
所致疾病主要有①气性坏疽：多见于战伤。患者表现为局部组织严重水肿、气肿，触摸时有捻发感，并产生恶臭，局部有剧烈胀痛感，病变发展迅速，大块组织坏死。细菌产生的毒素及坏死组织的毒性产物被吸收入血，引起毒血症、休克。如不及时治疗，将导致死亡。②食物中毒：A型的某些茵株产生肠毒素，如果食入大量被该茵污染的食物（主要是肉类）后，可发生食物中毒。患者主要表现为腹痛、腹泻，通常1-2天自愈。