許多病原微生物所產生的，能導致機體紅細胞及其他有核細胞裂解的毒素類物質。多數是由革蘭氏陽性菌所產生。能產生溶血毒素的細菌，在血平板上生長時常可形成清晰的溶血環，環的直徑與該菌在生長過程中所產生的毒素的量成正比。溶血毒素的主要作用部位是敏感細胞的細胞膜脂質部分。按其對細胞膜裂解機理不同，可將眾多的溶血毒素分為四類。（1）具有酶活性，導致膜磷脂水解。如產氣莢膜桿菌所產生的α溶血毒素為卵磷脂酶，可分解細胞膜的卵磷脂，損傷細胞膜引起溶血、組織壞死、血管內皮損傷；再如金黃葡萄球菌產生的β溶血毒素具有磷脂酶c樣活性，在有Mg2+、Mn2+、Co2+存在的情況下，活性增高，可將神經鞘磷脂水解成磷酸膽堿和N酰基神經鞘氨醇。各種動物的紅細胞對金黃色葡萄球菌β溶血毒素的敏感性，與其細胞膜上的神經鞘磷脂含量有直接關系。綿羊、公牛和人類的紅細胞都對β溶血毒素敏感，尤以綿羊紅細胞最為敏感，因其磷脂中神經鞘磷脂的含量高達50～54％。（2）毒素插入膜磷脂雙分子層結構形成通道，導致鉀離子釋放，繼而線狀血紅蛋白漏出。如金黃色葡萄球菌的α溶血毒素，可破壞人、兔、綿羊、豚鼠等的血細胞及有核細胞。其對人類的皮膚壞死作用是由于毒素促使小血管收縮，從而導致毛細血管血流阻滯和局部缺血壞死。（3）具有表面活性劑樣作用，如金黃色葡萄球菌δ溶血毒素。（4）膜膽固醇既是毒素受體，又是毒素的靶點，如鏈球菌溶血毒素O、破傷風桿菌溶血毒素等。少數革蘭氏陰性菌也能產生溶血毒素，如綠膿桿菌溶血毒素、大腸桿菌溶血毒素等