그람염색법에 의해 적색으로 나타나는 그람음성균으로 대장 속에 기생한다. 대장은 수분흡수 외에도 비타민 B5, 비타민 K 등의 비타민을 흡수한다. 따로 이들을 섭취하지 않아도 축적이 가능한 이유는 바로 대장균이 합성작용을 돕기 때문이다. 하지만 이 균은 대장 내에서와 달리 신체의 다른 조직에 전염되면 병원성세균으로 탈바꿈한다. 장 천공 등에 의한 내부감염이 있지만, 대부분 오염된 음식물과 환경적 요인이 원인이다. 대표적인 병원성대장균으로 O항원인 O-157균을 들 수 있다. 이 외에 세포침입성(살모넬라균) 대장균, 장관출혈성 대장균, 설사증세의 원인이 되는 독소원성 대장균 등이 있다. 대장균은 열에 약하여, 60°C로 20여 분간 가열하면 살균이 가능하다.