小麦秆锈病病原物为禾柄锈菌小麦专化型PucciniagraminisPers.f.sp.triticiErikss.et.Hem.，担子菌门柄锈菌属。
小麦秆锈菌是转主寄主的长生活史型锈菌。在小麦上形成夏孢子和冬孢子，冬孢子萌发后产生担孢子，侵染小檗和十大功劳等转主寄主，并在转主寄主上产生性孢子和锈孢子。不同性别的性孢子可以杂交，产生变异。但在我国，转主寄主在小麦秆锈病流行过程中的作用不大。病菌仅以夏孢子世代不断危害小麦，并在小麦上越冬、越夏，完成病害循环。
小麦秆锈病菌夏孢子卵圆形或长椭圆形，红褐色，单胞，中腰部有4个芽孔，孢壁上有明显的刺状突起。冬孢子椭圆形或棍棒形，褐色，双胞，上宽下窄，横隔处稍缢缩，表面光滑，顶端圆或圆锥形，柄较长，上端黄褐色，下端近无色。
菌丝体发育和夏孢子形成的最适温度为20℃～25℃，夏孢子萌发和侵入的适宜温度为18℃～22℃。自然条件下，侵入的最低温度为旬均温l0℃。夏孢子不耐低温，在东北和内蒙古等冬季寒冷的地区不能越冬。病害潜育期的长短与温度有关。
小麦秆锈病菌有明显的生理分化现象，用鉴别寄主可区分出不同的生理小种。迄今为止，我国已鉴定出16个生理小种，21小种群为优势小种群，其次为34小种群，21C3为优势小种。1993年首次发现致病力较强的2lC3CTR致病类型，主要分布于云南、四川、湖北、河南、山西和甘肃等省。由于我国目前推广的小麦品种含有能抵抗2lC3小种群的Sr5基因，故2lC3CTR的出现暂未对生产构成威胁。值得注意的是，2lC2和34C1、34C2发生的频率在上升，最近又发现新小种34C3和34C4。小种40的毒力较强，生产上推广的小麦品种对它都不能抵抗，但它出现的频率一直很低。
