典型的肺炎鏈球菌為革蘭染色陽性球菌，直徑約1μm。常呈雙排列。菌體成矛頭狀，寬端相對，尖端向外。在痰、膿液標本中可呈單個或短鏈狀。有毒株在體內形成莢膜。普通染色時莢膜不著色，表現為菌體周圍透明環。無鞭毛。不形成芽胞。菌體衰老時，或由於自溶酶（autolysin）的產生將細菌裂解後，可呈現革蘭染色陰性。
本菌營養要求較高，需在含血液或血清的培養基中生長。在固體培養基上形成小圓形、隆起、表麵光滑、濕潤的菌落。培養初期菌落隆起呈穹窿形，隨著培養時間延長，細菌產生的自溶酶裂解細菌，使菌落中央凹陷，邊緣隆起成“臍狀”。表麵活性劑如膽汁或脫氧膽酸鹽可激活自溶酶，加速菌體自溶。
兼性厭氧，C02 5-10%生長最好，且生成的菌落周圍有草綠色溶血環。若於液體培養基中培養24h，呈均勻混濁，後期可因產生自溶而變得澄清。
甲型溶血性鏈球菌不產生自溶酶，故加入膽鹽等表麵活性劑不能溶解，利用此特點可鑒別甲型溶血性鏈球菌與肺炎鏈球菌。肺炎鏈球菌在血瓊脂平板上菌落周圍形成α溶血環。細菌生長的能量來源於分解葡萄糖，伴隨乳酸的形成。乳酸的堆積會抑製細菌的生長，故間斷性加入堿可使肺炎鏈球菌大量繁殖。Optochin可抑製肺炎鏈球菌生長。
該菌可分解多種糖類，產酸不產氣。膽汁溶解試驗陽性、Optochin敏感試驗陽性。
大多數新分離出的肺炎鏈球菌可發酵菊糖，故菊糖發酵試驗在鑒別肺炎球菌與甲型溶血性鏈球菌時有一定的參考價值。
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