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肠杆菌科的分类主要根据生化反应和抗原构造，按照Bergery分类法，分为5个族、12个属。近年来由于分子生物技术的发展，现已可采用计算机技术分析各种生化反应和比较细胞核DNA的同源性等，在此基础上，目前肠杆菌科细菌分为25个属。
肠杆菌科细菌的分类表：
埃希菌属 志贺菌属 爱德华菌属 沙门菌属
拘椽酸菌属 克雷伯菌属 肠杆菌属 哈夫尼亚菌属
沙雷菌属 变形菌属 普鲁菲登菌属 多源杆菌属
莫根菌属 耶尔森菌属 克鲁菌属 欧文菌属
布丘菌属 西地西菌属 爱文菌属 塔特姆菌属
拉恩菌属 米勒菌属 勒克菌属 勒米诺菌属
Yoken菌属
肠杆菌科细菌为革兰阴性杆菌，两端钝圆，无芽胞。多数细菌有周身鞭毛，能运动，个别细菌有荚膜。多数细菌有菌毛。本科细菌为需氧和兼性厌氧菌，营养要求不高，在普通培养基上生长良好，各种细菌菌落大小相似，直径2～3μm。
本科细菌中致病菌不发酵乳糖，条件致病菌中除变形杆菌外，均可发酵。发酵迅速者有埃希菌属、克雷伯菌属和肠杆菌属;缓慢发酵者有爱德华菌属、沙雷菌属等。各种肠杆菌科细菌的生化反应表现多样，
不同菌属的生化反应甚不一致，故可作为肠杆菌科细菌鉴定的依据之一。
肠杆菌科细菌构造复杂，菌体表面有多种抗原，主要有菌体抗原0、鞭毛H抗原和荚膜K抗原三种。细胞壁共分三层:细胞外膜、粘肽糖肽与质周隙组成的胞壁层和细胞膜。0抗原为细胞壁成分，由蛋白脂多糖组成，耐热。0抗原可分三部分:①多糖侧链，各种不同肠杆菌科细菌具有不同的糖成分，多糖的排列也不相同，因而决定了0抗原的特异性;②核心部分，包括外核心区、骨架和核心糖脂，各种肠道杆菌的核心部分相同;③类脂A，与内毒素有关，可引起与内毒素血症相同的发热、炎症和血液动力学改变的各种临床表现。荚膜抗原能抑制细菌与0抗血清的凝集，并可促使细菌易于粘附于粘膜表面，与细菌的侵袭力有关，如：大肠杆菌的Ki抗原和伤寒杆菌的Vi抗原。H抗原由鞭毛蛋白组成，不耐热，其抗原的特异性决定于多肽链上氨基酸的排列顺序和空间构型。H抗原可能与细菌在尿路中的播散有关。多数肠杆菌科细菌表面有菌毛，为一种蛋白成分，与细菌对粘膜表面的粘附能力有关。
本科细菌的耐热力不强，600C30分钟即被杀灭。
肠杆菌科细菌的沙门菌属、志贺菌属、鼠疫杆菌等早已受到广泛重视，其他细菌在某些情况下，尤其是在免疫缺陷病人、粒细胞缺乏者中易引起各种严重感染，已成为临床上日益重视的问题。
