菌体形态及染色特征革兰氏阳性短小杆菌，0.5×1-2µm，两端钝圆，常成V形，无芽孢、兼性厌氧20-25℃以4根周生鞭毛运动，在37℃只有较少的鞭毛或1根鞭毛；周毛易脱落。培养特性生长温度范围2-42 ℃，适培养温度35-37 ℃。25℃培养有动力，穿刺培养2－5天可见伞状生长，肉汤培养物在显微镜下可见翻跟斗运动。在5-7%的血平板上，菌落通常不大，灰白色，刺种血平板培养后可产生窄小的β-溶血环。
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沙门菌具有三种不同性质的抗原（O、H和Vi)。这些抗原往往出现各种各样的变异现象，给菌型的鉴定和结果的判定造成许多困难，具体有：1）形体变异：包括：O1、O6、O:12抗原、其它O抗原的变异主要表现为已知由噬菌体溶源化而产生变异，导致这个O抗原在一些O群中表现为单颗菌落抗原含量的变化，即在同一平板上不同菌落与抗血清的玻片凝集表现为+++或 ++或+或--，考夫曼称此为形体变异。2）HO-O变异（H
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