肺结核主要是由结核分枝杆菌引起的。结核分枝杆菌通过空气传播，当传染源（排菌的肺结核患者）咳嗽、打喷嚏、大声说话时，会把含有结核分枝杆菌的飞沫排到空气中，健康人吸入这些飞沫后，就有可能被感染从而形成肺结核。
结核分枝杆菌的传播途径
空气传播为主： 结核分枝杆菌主要通过飞沫在空气中传播。比如，一个肺结核患者每天大约会排出数以万计的结核分枝杆菌，当他咳嗽时，这些细菌会随着飞沫飘散在空气中，周围人吸入后，结核分枝杆菌就有可能在肺部定植。密切接触传播： 在通风不良的集体环境中，如学校、养老院等，如果有肺结核患者，健康人长时间与患者接触，也容易被感染。例如，一个班级里如果有一个传染性肺结核患者，没有做好防护的其他同学感染风险会明显增加。
人体感染后的发病情况
免疫力正常人群： 当人体免疫力正常时，感染结核分枝杆菌后，不一定会立即发病。大约有90%以上的免疫力正常人群感染结核分枝杆菌后不会发病，而是处于潜伏感染状态。但在免疫力下降时，比如患有艾滋病、长期使用免疫抑制剂、营养不良等情况时，潜伏的结核分枝杆菌就可能活跃起来，引发肺结核。免疫力低下人群： 像艾滋病患者，由于其免疫系统被严重破坏，感染结核分枝杆菌后发病的几率比正常人高很多。数据显示，艾滋病患者中约有1/3会发生结核病。长期使用糖皮质激素等免疫抑制剂的人，感染结核分枝杆菌后患肺结核的风险也会大幅增加。
结核分枝杆菌在体内的定植过程
肺部定植： 结核分枝杆菌进入人体后，首先会到达肺部。肺部的肺泡巨噬细胞会试图吞噬结核分枝杆菌，但结核分枝杆菌具有一定的抵抗力，能够在巨噬细胞内生存和繁殖。它会破坏巨噬细胞，然后在肺部的组织中不断生长扩散，引起肺部的炎症反应，导致肺结核的一系列症状出现，如咳嗽、咳痰、咯血、低热、盗汗、乏力等。扩散与转移： 如果肺结核没有得到及时有效的治疗，结核分枝杆菌还可能通过血液或淋巴系统扩散到身体的其他部位，如淋巴结、骨骼、肾脏、脑膜等，引起肺外结核，比如骨结核、肾结核、结核性脑膜炎等，对身体多个器官造成损害。