栖居在温血动物肠道中的革兰阴性杆菌。许多菌株具有多糖荚膜。靠周生鞭毛运动，有的不形成鞭毛。某些菌株表面着生有大量菌毛。菌落呈半透明露滴状，表面闪光。
大肠杆菌一般不致病，但当它转移至非正常定居部位时，即可致病。如肾炎、膀胱炎等泌尿道感染，某些菌型能产生肠毒素，可引起婴儿和幼畜的严重腹泻。常作为检查饮水卫生标准的指示菌。
大肠杆菌是微生物学基础研究的重要材料。首先报道的细菌基因重组是大肠杆菌的K12菌株，最早发现的细胞质粒是大肠杆菌的致育因子(即F因子)。近年来在分子遗传学和遗传工程方面，对大肠杆菌的研究更加深入和广泛。