麻風分枝桿菌是一種典型胞內菌，病人滲出物標本涂片中可見大量麻風分枝桿菌存在于細胞內。這種細胞的胞漿呈泡沫狀，稱麻風細胞。這與結核分枝桿菌區別有重要意義。
麻風病人是麻風桿菌的天然宿主。麻風桿菌在病人體內分布（以瘤型一端病人為例）比較廣泛，主要見于皮膚、粘膜、周圍神經、淋巴結、肝脾等網狀內皮系統某些細胞內。在皮膚主要分布于神經末梢、巨噬細胞、平滑肌、毛帶及血管壁等處。在粘膜以甚為常見。此外骨髓、睪丸、腎上腺、眼前半部等處也是麻風桿菌容易侵犯和存在的部位，周圍血液及橫紋肌中也能發現少量的麻風桿菌。麻風桿菌主要通過破潰的皮膚和粘膜（主要是鼻粘膜）排出體外，其它在乳汁、淚液、精液及陰道分泌物中，也有麻風桿菌，但菌量很少。