Jako że wśród ówczesnych historyków nie było zwyczaju określania i klasyfikacji jednostek chorobowych, Dżuma Justyniana najczęściej przywoływana jest po prostu jako greckie loimos bądź thanatikon, co stanowi równoznaczność łacińskiego pestis, czyli choroba.
Za jednostkę chorobową odpowiedzialną za pandemię z dużą dozą prawdopodobieństwa uznaje się dżumę. Jej główny nosiciel to pchły, zwłaszcza pchła szczura (Xennopsylla cheopsis), żerująca na osobnikach szczura śniadego (Rattus rattus). W drugiej połowie XX wieku badacze wysunęli wątpliwości co do identyfikacji Dżumy Justyniana z dżumą. Sygnalizowano pewne problemy, jak np. poświadczone występowanie zarazy na Wyspach Brytyjskich, gdzie nie notowano pojawienia się szczura śniadego. Ponadto zwracano uwagę na brak źródeł mówiących o charakterystycznym pomorze szczurów towarzyszącym epidemii dżumy. Badania archeologiczne z XX wieku i towarzysząca im później rekonstrukcja DNA pozwoliły na odnalezienie pozostałości bakterii Yersinia pestis w szczątkach ofiar pandemii, co wzmacnia argument za dżumą dymieniczą. Według Johna Kelly’ego: