Il batterio, isolato dalla faringe di persone infette, cresce in terreni selettivi contenenti siero coagulato (terreno di Löffler) o tellurito (o cisteina-tellurito), elemento tossico per la maggior parte dei batteri. Benché possieda una virulenza locale diretta, il "Corynebacterium diphtheriae" è in grado di produrre una tossina pantropa dopo essere stato infettato da un fago temperato portatore del gene "tox+", codificante per una tossina A-B, la cui dose minima letale per l'uomo è di 130 ng/kg, in grado di bloccare la sintesi proteica nelle cellule dell'organismo umano.