大肠埃希氏杆菌(E.coli)是中等大小(0.4～O.7µm×2～3µm )、两端钝圆的杆菌，散在或成对，不产生芽孢，约50%的细菌具有周身鞭毛，能运动，部分菌株有荚膜，革兰氏染色阴性。大肠杆菌为需氧或兼性厌氧菌，最适生长温度为37℃，最适pH为7.2～7.4。
在普通培养基上生长良好，长出隆起、光滑、湿润的乳白色圆形菌落；在麦康凯和远藤氏培养基上形成红色菌落；在伊红美蓝琼脂上形成带金属光泽的黑色菌落。在SS琼脂培养基上生长不良或不生长。
致仔猪黄痢或水肿病菌株在绵羊血液琼脂培养基上呈β溶血。
所有的菌株能迅速分解包括葡萄糖、乳糖等多种碳水化合物，产酸产气。还原硝酸盐，产生靛基质，不产生硫化氢。MR试验阳性，VP试验阴性，不液化明胶，不分解尿素，不利用柠檬酸盐。某些血清型大肠杆菌还有其特殊的生化反应。
大肠杆菌的抗原结构和血清型较为复杂，根据菌体抗原(O)、鞭毛抗原(H)及荚膜抗原(K)的不同，构成不同的血清型。现已知O抗原有173种，H抗原64种，K抗原103种。血清型用O:K:H表示，如08:K25:H9，08:K88，0166:H27等。
近些年，菌毛抗原也用于血清型鉴定，最常见的血清型K88、K99、987P，现分别命名为F4、F5、F6。在引起人和动物肠道疾病的血清型中，有肠致病性大肠杆菌、肠产毒素大肠杆菌、肠侵袭性大肠杆菌、肠出血性大肠杆菌。O157:H为近年来新发现的肠出血性大肠杆菌。
根据大肠杆菌对人畜致病性不同，分为：
①肠产毒素大肠杆菌，借助于菌毛的附着因子，黏附于小肠黏膜表面生长繁殖，产生耐热和不耐热肠毒素，引起肠炎和腹泻； imuyi.com
②肠致病性大肠杆菌，不产生肠毒素，是引起婴儿腹泻的病原，病原黏附在小肠肠壁细胞表面引起腹泻；
③侵袭性大肠杆菌，不产生肠毒素，能侵袭大肠上皮细胞，引起炎症和溃疡，发生腹泻和血便。
④肠出血性大肠杆菌，是近年新发现的大肠杆菌，主要引起人出血性血便，其主型为O157:H7。
大肠杆菌广泛存在于自然界，在潮湿、阴暗温暖环境中，能存活1个月；在寒冷干燥环境中存活时间更长；在水和土壤中可存活数月之久。
60℃加热15min可杀死，兽医实际中常用的消毒药液和常用浓度作用下，短时间可被杀死。
