C. botulinum existe sous deux formes :
- une forme « végétative », où la bactérie se multiplie allègrement et produit les toxines botuliques dans son milieu ; on la retrouve dans les milieux humides, pas trop acides et pauvres en oxygène comme par exemple dans un aliment, mais aussi le sol, l'eau...
- une forme de « spore » où la bactérie s'entoure d'une membrane résistante pour résister à un milieu qui lui est défavorable. La spore ne produit pas de toxine. Cette forme permet à C.botulinum de survivre dans des milieux très chauds, jusqu'à 121 °C, et/ou des milieux acides et/ou secs comme par exemple dans un aliment que l'on chauffe pour le stériliser, un aliment acide (fruits) ou un milieu sec (en suspension dans l'air).
Le passage d'une forme à l'autre dépend des conditions environnementales. Prenons un aliment contaminé par C.botulinum - venant pourquoi pas du sol ou de l'eau de mer...- que l'on chauffe jusqu'à la température de l'ébullition (100°C) dans l'espoir de le stériliser. Au début, la température n'est pas trop élevée, les formes végétatives prolifèrent et sécrètent la toxine dans l'aliment : l'aliment est dangereux car il contient des toxines. Le chauffage continue, on atteint les 100°C : les formes végétatives se transforment en spores, la chaleur détruit les toxines. A ce stade, il n'y a pas de nouvelles toxines produites, l'aliment n'est pas dangereux car il ne contient pas de toxines. Puis on ramène à la température ambiante : les spores germent, redonnent les formes végétatives qui sécrètent les toxines, l'aliment redevient dangereux.
Nous venons de voir que le danger vient plus de la présence de toxine botulique dans l'aliment que de la présence des bactéries C.botulinum . Néanmoins un aliment contenant des C.botulinum a toutes les chances (ou risques) de contenir aussi des toxines, sauf si les bactéries sont bloquées sous leur forme de spores, ce que l'on obtenir en travaillant avec des aliments acides ou que l'on acidifie volontairement avec du vinaigre ou du jus de citron.