棉花黄萎病的病菌变异性较大，经常会受到环境的影响产生新的生理分化类型，我国根据棉花品种的不同把棉花黄萎病的病菌分为三种生理型。
在美国加利福尼亚圣金峡谷棉区发现的T-1（后改为T-9）落叶型菌系，其毒力大于该地采集的SS-4非落叶型菌系10倍，是现今世界上毒力强危险的菌系。黄萎病菌存在0、1、2号3个生理小种，0号小种致病力弱，2号致病力强，1号致病力中等。我国根据10个菌系在海岛棉、陆地棉和中棉三大棉种9个棉花品种上的致病力不同，划分为3个不同的生理型：
生理型1号：致病力强，如陕西泾阳菌系，对所有鉴别品种都严重感染。
生理型2号：致病力弱，如新疆和田及车排子菌系，对所有品种感染都很轻。
生理型3号：致病力中等，如河南安阳、河北栾城和永年、辽宁辽阳、江苏丰县、四川南部和云南宾川等菌系。
1983年在我国江苏南通发现了与美国T-1（T-9）菌系相似的落叶型菌株，目前在不少棉区都已发生。