Источником возбудителя инфекции являются теплокровные животные (преимущественно травоядные), реже рыбы, ракообразные, моллюски, а также человек, с фекалиями которого возбудитель выделяется в окружающую среду, где превращается в споры, продолжительное время сохраняющиеся в почве, иле, воде. Попав в пищевые продукты, возбудитель размножается в условиях отсутствия кислорода, при этом накапливается токсин, который и вызывает заболевание. Чаще ботулизм развивается при употреблении в пищу консервов (овощных, грибных, мясных, рыбных), особенно приготовленных в домашних условиях, а также копченой и соленой рыбы, ветчины, колбасы, копченостей. Наибольшую опасность представляют продукты, загрязненные почвой. Значительно участились случаи ботулизма, вызванные консервированными в домашних условиях грибами, которые герметично закупоривают в банки без полноценной стерилизации. Токсин может проникнуть в организм не только через пищеварительный тракт, но и через дыхательные пути при вдыхании пыли, а также при переливании крови, содержащей токсин. Известны единичные случаи заболевания так называемым раневым ботулизмом, который развивается при проникновении возбудителя в травмированные ткани (ранение, ожог) с последующим образованием в них токсина. Известен и так называемый младенческий ботулизм (ботулизм новорожденных), который может возникнуть у детей в возрасте до 26 нед. в результате попадания возбудителей в кишечник ребенка и продукции ими токсина.