黃桿菌屬革蘭陰性桿菌，它包括腦膜敗血黃桿菌（F.menigosepticum），Ⅱb亞群黃桿菌（F.Ⅱb），芳香黃桿菌（F.odoratum）及多物寄生黃桿菌（F.multivocum）等。其中腦膜敗血黃桿菌和Ⅱb亞群是主要致病菌，對人類可引起各種感染和敗血癥。本屬細菌革蘭染色呈陰性，菌體細長，末端略圓突，無動力，無芽孢，氧化酶陽性，可分解甘露醇，發酵糖的能力緩慢而微弱。顯著特征是生長過程中產生黃色素。
腦膜炎敗血黃桿菌可分為A、B、C、D、E、F6個血清型，引起人類感染的主要是C型，其次為B、D、F型等。黃桿菌的生化特征見表1。