嗜水氣單胞菌是早在1937年Miles等自一名結腸炎病人的大便標本中分離得到。本菌屬為革蘭陰性短桿菌，（1～4）μm×（0、4～1）μm，排列成單或成雙，兩端鈍圓，單鞭毛，有穿梭樣動力，無芽胞，有薄莢膜。本菌屬需氧及兼性厭氧菌。在血平板上形成灰白色、光滑、濕潤、凸起、直徑2mm左右菌落，76%菌株有β型溶血環，3～5天菌落成為暗綠色。在腸道選擇性培養基（如S、S、EMB、麥康凱瓊脂平板等）上形成乳糖不發酵菌落，菌落較混濁、乳灰色無臭味。氧化酶試驗陽性，可與大腸桿菌區別。本菌屬對糖類的利用是發酵型的，產酸或產酸產氣，以資與假單胞菌屬區別。在30℃條件下培養本病菌，在葡萄糖、甘露醇、麥芽糖和海藻糖中產酸，通常伴有產氣；還在蔗糖、阿拉伯糖、山梨醇中產酸產氣。本菌的抗原結構尚不清楚。