Размножение Вас. anthracis сопровождается эндотоксинемией, которая при генерализованных формах часто обусловливает развитие инфекционно-токсического шока, являющегося одной из наиболее частых причин летальных исходов сибирской язвы. У погибших от осложненной кожной формы сибирской язвы обнаруживают очаг поражения в коже с резким воспалительным отеком и геморрагически-некротическими изменениями окружающих и подлежащих тканей. В центре очага — некроз с большим количеством сибиреязвенных бактерий. В регионарных лимфатических узлах выявляется геморрагическое воспаление. При вскрытии умерших от сепсиса выявляются выраженный геморрагический синдром, воспалительные и некротические септические очаги в различных органах, геморрагический менингоэнцефалит («шапочка кардинала»).
В легких находят отек, некроз и геморрагии в медиастинальных и перибронхиальных лимфатических узлах, серозно-геморрагический выпот в плевральную полость, вторичную метастатическую пневмонию, в кишечнике — очаги кровоизлияний, массивный отек кишечной стенки, геморрагическое воспаление мезентериальных лимфатических узлов, серозно-геморрагическую жидкость в брюшной полости. Селезенка увеличена, капсула напряжена и с поверхности ее разреза пульпа соскабливается в большом количестве. В мазках крови, цереброспинальной жидкости и отпечатках паренхиматозных органов обнаруживается большое число сибиреязвенных бацилл. У реконвалесцентов вырабатывается стойкий иммунитет. Инкубационный период продолжается от 2 до 14 дней, чаще 2-4 дня. Выделяют (CDC, 2001) кожную (основную), легочную и кишечную формы сибирской язвы, последние обычно протекают в виде тяжелого сепсиса.