La bactérie hémolysine est un type d'hémotoxine bactérienne qui provoque l'hémolyse des globules rouges par type de lyse. C'est une protéine insoluble de faible poids moléculaire et de structure polypeptidique. L'hémolysine est activée par des agents lytiques (inactivation thermique, pénicillines, streptomycine) ou des enzymes protéolytiques (trypsine, chymotrypsine).
Certains types de bactéries produisent des exotoxines ayant une activité hémolytique. Lorsque les bactéries sont détruites, elles peuvent être contenues dans le liquide tissulaire à l'état libre ou en complexe avec le LPS, le fibrinogène, l'hyaluronate, etc. Dans le système « sang-liquide », l'hémolysine est retenue plus longtemps que L.