1、理化特性
大腸桿菌是短桿菌，兩端呈鈍圓形，革蘭陰性。有時因環境不同，個別菌體出現近似球桿狀或長絲狀 ；大腸桿菌多是單一或兩個存在，但不會排列呈長鏈形狀；大多數的大腸桿菌菌株具有莢膜或微莢膜結構，但是不能形成芽孢；多數大腸桿菌菌株生長有菌毛，其中一些菌毛是針對宿主及其他的一些組織或細胞具有黏附作用的宿主特異性菌毛 [1] 。
1、生化特性
大腸桿菌的生化代謝非常活躍。大腸桿菌可以發酵葡萄糖產酸、產氣，個別菌株不產氣，大腸桿菌還能發酵多種碳水化合物，也可以利用多種有機酸鹽。大腸桿菌在常用的生化特性檢測項目中，甲基紅試驗呈陽性，吲哚產生和乳糖發酵是陽性（個別菌株表現陰性），維-培試驗是陰性，尿素酶和檸檬酸鹽利用呈陰性（極個別菌株表現陽性），硝酸鹽還原試驗表現陽性，氧化酶表現陰性，氧化-發酵試驗表現為F型 [1] 。
3、致病作用特性
對人和多種動物來講，由于病原大腸桿菌常常傾向具有一定的宿主特異性，對人有致病作用的菌株常常是很少引起動物的感染，反之亦然，據此可將病原大腸桿菌大致上將其劃分為兩種 ：即人病原大腸桿菌和動物病原大腸桿菌。動物的致瀉性大腸桿菌已被明確的特征主要是類似于ETEC的菌株。UPEC是一群能夠引起人的尿道感染最常見的病原大腸桿菌。尿道感染是很少獨立存在于動物的大腸桿菌病中的感染癥狀。