Vi khuẩn bạch hầu có khả năng sinh ngoại độc tố. Bản chất của ngoại độc tố bạch hầu là một protein có tính kháng nguyên đặc hiệu, độc tính cao, không chịu được nhiệt độ và formol. Ngoại độc tố khi được xử lý bằng nhiệt độ và formol sẽ mất độc lực, được gọi là giải độc tố (anatoxine) dùng làm vắc-xin.