Salmonellosis do vi khuẩn Sallmonella gây ra. Vi khuẩn có hình gậy thẳng, Gram âm, có nhiều lông, di động. Nuôi cấy trong môi trường canh thang, mọc nhanh, sau 10 giờ và làm đục môi trường; trong môi trường thạch thường, Salmonella phát triển tốt sau 24 giờ, tạo khuẩn lạc dạng S màu trắng xám. Ở tự nhiên, vi khuẩn sống trong nước được 1 tuần, trong phân được 2 tháng. Đây là lý do để bệnh lan thành dịch lớn.

Với nhiệt độ cao, vi khuẩn chịu đựng kém (vi khuẩn bị chết ở 50 °C/sau 1 giờ và 100 °C/sau 5 phút). Với các hoá chất sát trùng, vi khuẩn bị tiêu diệt bởi các thuốc sát trùng ở nồng độ thông thường như phenol 5%, HCl 1/500. Salmonella được phân loại dựa vào sự khác nhau về cấu trúc kháng nguyên. Hiện nay có khoảng 1.500 typ huyết thanh (còn gọi là loài) Salmonella. Một số loại Salmonella gây bệnh thường gặp gồm có:

• S.typhi: Chỉ gây bệnh cho người.
• S.paratyphi A: Chỉ gây bệnh Thương hàn cho người.
• S.paratyphi В: Gây bệnh Thương hàn chủ yếu cho người, đôi khi ở cả súc vật. Bệnh thường gặp ở các nước Châu Âu.
• S.paratyphi С: Gây bệnh Thương hàn, viêm dạ dày ruột và nhiễm khuẩn huyết ở người (thường gặp ở các nước đông nam Châu Á).
• S.typhimurium và S. enteritidis gây bệnh cho người và súc vật. Hai loài này là nguyên nhân chủ yếu của nhiễm khuẩn, nhiễm độc thức ăn do Salmonella.
• S.choleraesuis: Là căn nguyên thường gặp trong các nhiễm khuẩn huyết do Salmonella ở Việt Nam.