Vers 1823, Eloi Barthélemy (1785–1851) établit que le charbon est une maladie pouvant être transmise d’un animal mort à un animal sain. En 1850, le Français Rayer signale que Davaine, associé à ses recherches, a vu des petits corps filiformes dans le sang de moutons atteints du charbon. Rien n'indique que Rayer ou Davaine ait soupçonné dans ces corps l'agent de la maladie. En 1855, l'Allemand Aloys Pollender (qui affirme avoir fait sa découverte dès 1849) décrit lui aussi des corpuscules présents dans le sang d'animaux charbonneux, note l'aspect de bactéries de ces corpuscules et, contrairement à Davaine, conjecture qu'ils sont la cause de la maladie. En 1863, Davaine fait de la bactérie du charbon une étude plus approfondie, considérée maintenant comme la première preuve de l'origine microbienne d'une maladie transmissible à l'homme. En 1876, Robert Koch découvre la capacité de la bactérie du charbon à former des spores, ce qui peut la rendre très résistante. C'est lui qui forgera le nom de « Bacillus Anthracis ».
En mai 1881, à Pouilly-Le-Fort, près de Melun, Pasteur réalise une célèbre expérience de vaccination contre le charbon sur cinquante moutons (sur cette expérience, et notamment sur la mesure dans laquelle on peut reprocher à Pasteur de s'être approprié une idée d'Henry Toussaint, voir l'article « Secret de Pouilly-le-Fort ».) L'Institut Pasteur détient toujours des souches de Bacillus anthracis de différentes virulences.
L'existence d'une toxine du charbon fut démontrée pour la première fois en 1955.