即使是毒性白喉，开始发病时也是无症状的，要经过一个短暂的潜伏期。病人极少出现高热、呕吐或肌痛这些在急性病毒性疾病中常见的症状，而且咽喉痛也比链球菌性咽喉炎要轻得多。然而，当细菌不断繁殖并侵入咽组织，颈部邻近区域就会出现明显的肿胀，且内部气流的通过变得困难。白喉病人的“牛颈”外观与链球菌感染者明显不同，因为后者的局部淋巴结增大不明显。如果病人能够张开嘴，常可见到一层厚1～3 mm的膜，它的粗糙边缘从扁桃体、腭、腭垂或咽部卷曲起来。根据局部血管被破坏的数量不同，这个“保护罩”的颜色可以从较良性的黄白色变成绿色甚至黑色。渗出物仍然是白色的，不论它看起来是否像一层膜，通常不是由白喉杆菌直接所致。 德国病理学家通过剥离这层膜，并培养其出血面的下层而首先确定白喉杆菌。翌年开发出一种可以培养脆弱杆菌的强力介质，其他来自口腔和咽部的细菌可以在这种介质上迅速生长。他们两人在对白喉病人的尸检中都没有发现其他器官受到感染。杆菌本身不会在全身分布，但如前所述，毒素却是致死性的。最令人困惑的是外周神经系统受累，在白喉病人中出现特征性的进行性麻痹：首先是腭，然后是眼睛，接着是心脏、咽和喉（有呼吸肌的部位），最后是肢体。毒性白喉病人尽管不常出现高热，但由于毒素的作用，脉搏是增强的。
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