外毒素是一類蛋白質，它能刺激宿主免疫係統產生良好的免疫應答反應，形成能中和外毒素毒性的特異性免疫球蛋白，這種球蛋白稱為抗毒素。抗毒素存在於宿主血清中。例如康複後的白喉病人血清中就可以檢測到白喉抗毒素。外毒素性質不穩定，若用0.3%～0.4%的福爾馬林（甲醛）液作用1個月左右，毒性便降至幾乎沒有，但是這種沒有毒性的蛋白質刺激機體發生免疫反應的能力（稱為免疫原性）並未減弱。這種脫去毒性的外毒素稱為類毒素。利用類毒素毒性很弱而免疫原性強的特點，可以做成預防針來進行免疫預防接種，使接種者通過自身的免疫係統產生足量的抗毒素，以預防以後可能入侵的外毒素產生菌的感染。目前用於預防白喉和破傷風的免疫製劑就是它們的類毒素。如果已經患了白喉、破傷風等外毒素產生菌引起疾病的患者，再接種相應的類毒素已來不及了，因為從注射類毒素到產生足量抗毒素約需1個月時間。有鑒於此，於是生物製品研究所等製造免疫藥品的單位將類毒素接種到馬身上，使馬匹產生特異抗毒素，再將這些抗毒素提純精製，製成治療用針劑。用這些抗毒素就能治療那些白喉或破傷風患者。
按細菌外毒素對宿主細胞的親嗜性和作用方式不同，可分成神經毒素（破傷風痙攣毒素、肉毒毒素等）、細胞毒素（白喉毒素、葡萄球菌毒性休克綜合征毒素1、A群鏈球菌致熱毒素等）和腸毒素（霍亂弧菌腸毒素、葡萄球菌腸毒素等）三類。
多數外毒素的分子結構由A和B兩種亞單位組成。A亞單位是外毒素的活性部分，決定其毒性效應；B亞單位無毒，能與宿主易感細胞表麵的特殊受體結合，介導A亞單位進入細胞，使A亞單位發揮其毒性作用。所以，外毒素必須A、B兩種亞單位同時存在才有毒性。因為單獨的毒性A亞單位，不能自行進入易感細胞。因為B亞單位與易感細胞受體結合後能阻止該受體再與完整外毒素分子結合，現有學者利用這一特點，正在研製外毒素B亞單位疫苗以預防相應的外毒素性疾病。
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