Dans certaines conditions, les grandes bactéries en forme de bâtonnet donnant le charbon se développent en spores pouvant être libérées dans l'air et inhalées. Les spores inhalées sont balayées dans la trachée qui se divise ou se ramifie en bronches. En raison de leur petite taille, les spores sont transportées dans les bronchioles de plus en plus petites, atteignant finalement les minuscules sacs alvéolaires des poumons.
Dans les espaces alvéolaires, les cellules immunitaires, appelées macrophages, engloutissent les spores et les attaquent avec des enzymes. Bien que certaines spores soient détruites, beaucoup d'autres survivent à l'attaque immunitaire. Les spores survivantes voyagent dans le système lymphatique et s'accumulent dans les ganglions lymphatiques de la poitrine.
Après un certain temps, les spores vont germer et croître en bactéries actives du charbon, qui se répliquent dans les ganglions lymphatiques. Au fur et à mesure de leur multiplication, les bactéries produisent des toxines nocives entraînant un gonflement et une hémorragie des ganglions lymphatiques. Les toxines se déplacent également dans le sang, donnant rapidement les terribles symptômes du charbon.
Quelques jours après l'exposition initiale, les symptômes du rhume tels que la fièvre, la toux, des douleurs continues et un malaise général apparaissent. Bien que certaines personnes connaissent une brève rémission, celle-ci est suivie d'une rapide aggravation des symptômes. Pendant ce temps, des lésions apparaissent dans le tissu pulmonaire où sont d'abord entrées les bactéries dans l'organisme et un liquide s'accumule dans la cavité thoracique. Cela entraîne des saignements, un gonflement et limite la respiration.
Les toxines atteignent également l'encéphale et la moelle épinière, entraînant un saignement dans la couche mince du tissu enveloppant ces structures. Il en résulte de graves difficultés respiratoires, des hémorragies, un choc et souvent la mort. Toutefois, ces conséquences très graves peuvent être évitées par la prise du vaccin du charbon avant l'exposition ou par la prise d'antibiotiques tels que la pénicilline ou la ciproflaxine peu de temps après.