傷寒、副傷寒甲乙丙均屬於腸杆菌科、沙門菌屬，為革蘭氏陰性直杆菌，大小0.7～1.5μm×2.0～5.0μm，多具有周鞭毛，能運動，無芽胞無莢膜。
兼性厭氧，最適的生長溫度為35～37℃，Ph6.8～7.8.它們對營養的要求不高，普通培養基即可生長出圓形、光滑、濕潤、半透明邊緣整齊的菌落，但沙門菌經人工傳代後會從光滑型菌落逐步過渡為粗燥型菌落。不發酵乳糖，在SS瓊脂平板上形成的菌落中心呈黑色。
傷寒和副傷寒甲乙丙具有的抗原結構包括菌體抗原（O）、鞭毛抗原（H）及表麵抗原。O抗原具有耐熱性，能耐受100℃2.5h，它是分群的依據，其刺激機體產生的抗體以IgM為主，能夠與相應的抗血清反應表現出顆粒狀凝集；H抗原為不穩定的蛋。
白質抗原，加熱或用乙醇處理均會被破壞。沙門菌的H抗原有兩個相，第一相特異性較高，在種間不同。第二相為非特異相，為沙門菌屬共有。H抗原是定型的依據，其刺激機體產生的抗體以IgG為主，與相應的抗血清反應表現為絮狀沉澱；表麵抗原包括Vi、M和5抗原三種，Vi抗原不耐熱，加熱60℃30min或經石炭酸處理即可破壞，經人工培養基傳代後也易失活。新分離的傷寒以及副傷寒丙沙門菌常帶有此抗原，它位於菌體的最表層，有抗吞噬及保護細菌免受相應抗體補體的溶菌作用。
當Vi抗原存在時可用於分型，但它也可阻止O抗原與相應抗體的凝集反應，必須在血清學鑒定時加以注意；M抗原又稱粘液抗原，雖不能用於分型，但它的存在也可阻止O抗原與相應抗體的凝集反應；5抗原可被1mol/L的鹽酸所破壞，屬於一種表麵抗原。
沙門菌的抵抗力都不強，加熱60℃15～20min即被殺死。在水中可存活2～3周，糞便中可存活1～2個月，它們對膽鹽和煌綠等染料有抵抗力，可以此製備選擇性培養基。
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