肉毒桿菌（Clostridium botulinum）是一種厭氧菌，當環境不適合生長時，它可產生一種耐高溫、耐乾旱、耐化學藥劑的內孢子。此菌會分泌一種毒性極強的肉毒桿菌素，這是目前人類已知毒性最強的物質。肉毒桿菌素是一種神經毒素，具有神經肌肉傳導阻斷的效果。動物實驗顯示，只要10-8公克即可造成一個成人死亡，換言之，一百公克的純肉毒桿菌素可毒死全世界的人。成人若不小心誤食受到此毒素污染的食物，毒素會阻斷神經肌肉連結處的神經衝動傳導，造成肌肉無力、視力模糊、呼吸困難、甚至肌肉麻痺而死亡，死亡率可高達六成。
由於肉毒桿菌素是一種毒藥，而且是一種效力極強的神經肌肉傳導阻斷劑，因此拿毒藥來當治療用途在1920年代被視為不切實際的構想，但仍有一群醫師堅持這個理念，把構想化為現實。
二次世界大戰後，在一次偶然的機會中，眼科醫師Alan B. Scott取得Edward J. Schantz的肉毒桿菌A型毒素結晶，進行動物試驗，經過多年的研究，Scott醫師於1977年，發表肉毒桿菌素首次治療斜視病人的報告，經過大約10年嚴謹的人體試驗，包括斜視、眼球震顫、眼肌痙攣症、半邊顏面痙攣症、斜頸症等症狀的治療。1989年，「肉毒桿菌A型毒素」通過美國食品藥物管理局(FDA)的核准，正式做為臨床上的治療。
臨床上只要將極少量的肉毒桿菌A型毒素精確注入臉部肌肉，就可以使過度收縮的臉部肌肉得以放鬆，目前已經設計出許多肌肉注射的方法，利用麻痺局部肌肉來達到消除皺紋的目的。治療用的肉毒桿菌A型毒素可以解除肌肉痙攣患者的長年痛苦。
目前用肉毒桿菌除皺，主要用在額頭的皺眉紋、抬頭紋、眼周魚尾紋。一般來說，注射後約二、三天後開始發揮功效，第七天左右皺紋就會消失，效果依照個人體質不同約可維持半年到一年。