伤寒杆菌是革兰氏染色阴性杆菌，为传染病伤寒的病原体，伤寒杆菌属沙门氏菌属，是革兰氏染色阴性杆菌，呈短、粗杆状，体周布满鞭毛，运动活跃，在含有胆汁的培养基中生长较好，因为胆汁类脂及色氨酸，可作为伤寒杆菌的营养成分。伤寒杆菌的菌体O抗原、鞭毛H抗原和表面Vi抗原，能使人体产生相应的抗体，由于O抗原及H抗原的抗原性较强，故可以用于血清凝集试验，以测定血清中的O抗体及H抗体的效价，可以辅助诊断伤寒。伤寒杆菌菌体裂解时可以释放大量内毒素，是伤寒杆菌致病的主要因素。
在自然环境中，伤寒杆菌抵抗力强、耐低温，水中可以存活2-3周，在粪便中可维持1-2个月，冰冻环境可维持数月，但伤寒杆菌对热和干燥抵抗力较弱，60℃的环境中15分钟或煮沸后即可杀灭，对一般的化学消毒剂敏感，消毒饮水余氯0.2-0.4mg时，可以迅速死亡。