大腸細菌（E. coli）為埃希氏菌屬(escherichia)代表菌。一般多不致病，為人和動物腸道中的常居菌，在一定條件下可引起腸道外感染。某些血清型菌株的致病性強，引起腹瀉，統稱病致病大腸桿菌。大小0.4～0.7×1～3um,無芽胞,大多數菌株有動力。有普通菌毛與性菌毛，有些菌株有多糖類包膜，革蘭氏陰性桿菌。在血瓊脂平板上，有些菌株產生β型溶血。在鑒別性或選擇性培養基上形成有顏色、直徑2～3mm的光滑型菌落。

大部分菌株發酵乳糖產酸產氣，并發酵葡萄糖、麥芽胞、甘露醇、木膠糖、阿拉伯膠等產酸產氣。imvic試驗為“+、+、-、-”。即為典型大腸桿菌。

大腸細菌抗原構造較復雜，有o、k、h、f四種抗原。o抗原為脂多糖，已有171種，其中162種與腹瀉有關，是分群的基礎。k抗原有103種，為莢脂多糖抗原。從病人新分離的大腸桿菌多有k抗原，有抗吞噬和補體殺菌作用。根據耐熱性等不同，k抗原分為l、a、b三種，其中l、b不耐熱，有60種。f抗原至少有5種，與大腸桿菌的粘附作用有關、表明大腸桿菌血清型的方式是按o：k：h排列，例如o111：k58（b4）：h2。

大腸細菌對熱的抵抗力較其他腸道桿菌強，55℃經60分鐘或60℃加熱15分鐘仍有部分細菌存活。在自然界的水中可存活數周至數月，在溫度較低的糞便中存活更久。膽鹽、煌綠等對大腸桿菌有抑制作用。對磺胺類、鏈霉素、氯霉素等敏感，但易耐藥，是由帶有r因子的質粒轉移而獲得的。