霍乱弧菌的致病物质是霍乱肠毒素。霍乱肠毒素可以活化腺苷酸活化酶，使三磷酸腺苷转化为环磷腺苷。

当细胞内环磷腺苷浓度升高，可以刺激肠黏膜隐窝细胞分泌过多的水、氯化物及碳酸盐，同时抑制绒毛细胞对钠和Cl离子的吸收，使水和氯化钠等在肠腔内聚积，引起霍乱特征性的剧烈水样腹泻。

霍乱肠毒素还能促使肠黏膜杯状细胞分泌黏液增加，使水样便中含有大量的黏液，当腹泻导致的失水，胆汁分泌减少，腹泻出的粪便可成米泔水样。

除了肠毒素以外，霍乱还能产生其他毒素及代谢产物，也有一定的致病作用，如内毒素可以引起败血症以及发热。

霍乱是由霍乱弧菌引起的烈性肠道传染病，为我国甲类的传染病，也是国际检疫的传染病。通过污染的水或食物传染，在亚洲、非洲、拉丁美洲等地区为高发的感染性腹泻的病因之一。