除了結核分支桿菌外，其他分支桿菌也能對人類致病。由于它們在培養時形成的菌落與典型結核分支桿菌不同，故被稱為“非典型性分支桿菌”，現更多稱為“非結核性分支桿菌”（NTM）。Runyon（1965）根據培養時的色素生成或迅速生長情況，將非結核性分支桿菌分為四大類。初步報告發表后不久，美國東南部就報道了由NTM引起的病變案例。這些病人的流行病學特征與一般結核病人不同：年齡較大、以白人為主，肺內常有潛在的慢性疾病，并且現有抗結核藥物治療效果不佳。

為了解NTM病在美國的發病率，1981年至1983年進行的流行病學研究發現，鳥分支桿菌復體（MAC）發病率最高，其次是堪薩斯分支桿菌和偶發分支桿菌-龜分支桿菌。在某些美國地區，NTM病可能像結核病一樣常見。人類感染似來源于環境中的分支桿菌。

麻風病是由麻風桿菌引起的一種疾病。麻風桿菌與結核桿菌同屬分支桿菌屬，在形態和對藥物的反應上具有相似之處。一些抗結核藥也可用于治療麻風病，如利福平類是主要的麻風病治療方法，氨硫脲等也有一定作用。抗麻風病藥物主要是砜類藥物。