腸桿菌科細菌包括一大群生物性狀相似的革蘭陰性無芽胞桿菌，其中部分為致病菌，如：沙門菌屬、志賀菌屬等;而多數為腸道正常菌群，在一定條件下可以致病，故稱為條件致病菌。
腸桿菌科的分類主要根據生化反應和抗原構造，按照Bergery分類法，分為5個族、12個屬。近年來由於分子生物技術的發展，現已可採用計算機技術分析各種生化反應和比較細胞核DNA的同源性等，在此基礎上，目前腸桿菌科細菌分為25個屬。
腸桿菌科細菌的分類表：
埃希菌屬志賀菌屬愛德華菌屬沙門菌屬
拘椽酸菌屬克雷伯菌屬腸桿菌屬哈夫尼亞菌屬
沙雷菌屬變形菌屬普魯菲登菌屬多源桿菌屬
莫根菌屬耶爾森菌屬克魯菌屬歐文菌屬
布丘菌屬西地西菌屬愛文菌屬塔特姆菌屬
拉恩菌屬米勒菌屬勒克菌屬勒米諾菌屬
Yoken菌屬
腸桿菌科細菌為革蘭陰性桿菌，兩端鈍圓，無芽胞。多數細菌有周身鞭毛，能運動，個別細菌有莢膜。多數細菌有菌毛。本科細菌為需氧和兼性厭氧菌，營養要求不高，在普通培養基上生長良好，各種細菌菌落大小相似，直徑2～3μm。
本科細菌中致病菌不發酵乳糖，條件致病菌中除變形桿菌外，均可發酵。發酵迅速者有埃希菌屬、克雷伯菌屬和腸桿菌屬;緩慢發酵者有愛德華菌屬、沙雷菌屬等。各種腸桿菌科細菌的生化反應表現多樣，
不同菌屬的生化反應甚不一致，故可作為腸桿菌科細菌鑑定的依據之一。
腸桿菌科細菌構造複雜，菌體表面有多種抗原，主要有菌體抗原0、鞭毛H抗原和莢膜K抗原三種。細胞壁共分三層:細胞外膜、粘肽糖肽與質周隙組成的胞壁層和細胞膜。0抗原為細胞壁成分，由蛋白脂多糖組成，耐熱。0抗原可分三部分:①多糖側鏈，各種不同腸桿菌科細菌具有不同的糖成分，多糖的排列也不相同，因而決定了0抗原的特異性;②核心部分，包括外核心區、骨架和核心糖脂，各種腸道桿菌的核心部分相同;③類脂A，與內毒素有關，可引起與內毒素血症相同的發熱、炎症和血液動力學改變的各種臨床表現。莢膜抗原能抑制細菌與0抗血清的凝集，並可促使細菌易於粘附於黏膜表面，與細菌的侵襲力有關，如：大腸桿菌的Ki抗原和傷寒桿菌的Vi抗原。H抗原由鞭毛蛋白組成，不耐熱，其抗原的特異性決定於多肽鏈上胺基酸的排列順序和空間構型。H抗原可能與細菌在尿路中的播散有關。多數腸桿菌科細菌表面有菌毛，為一種蛋白成分，與細菌對黏膜表面的粘附能力有關。
本科細菌的耐熱力不強，600C30分鐘即被殺滅。
腸桿菌科細菌的沙門菌屬、志賀菌屬、鼠疫桿菌等早已受到廣泛重視，其他細菌在某些情況下，尤其是在免疫缺陷病人、粒細胞缺乏者中易引起各種嚴重感染，已成為臨床上日益重視的問題。
