伤寒沙门菌是本病的病原体，1884年在德国由Gaffkey在病人的脾脏分离出来，属于沙门菌属的D群，呈短杆状，革兰染色阴性杆菌，周身鞭毛，有动力，无荚膜，不形成芽孢，长2～3μm，宽0.4～0.6μm，伤寒杆菌能在普通的培养基中生长，形成中等大小，无色半透明，表面光滑，边缘整齐的菌落; 能分解葡萄糖，不分解乳糖，蔗糖及鼠李糖，产酸不产气，在含胆汁培养基中，伤寒杆菌更易生长，伤寒杆菌在自然环境中生命力较强，水中可存活2～3周，粪便中可达1～2个月，能耐低温，冰冻环境中可维持数月，对于阳光，干燥，热力与消毒剂的抵抗力则较弱，日光直射数小时即被杀灭;加热达60℃ 30min，或煮沸立即死亡;3%苯酚中，5min亦被杀灭;消毒余氯在0.2～0.4mg/L的水中可迅速致死，于食物(如牛奶)中可以生存，甚至能够繁殖，伤寒杆菌只感染人类，自然条件下不感染动物，伤寒杆菌不产生外毒素，菌体裂解时，释放内毒素，在本病的发病机制中起着重要的作用，伤寒杆菌具有菌体 (“O”)抗原，鞭毛(“H”)抗原，和表面(“Vi”)抗原等，感染人类后，可诱生相应的抗体，这几种抗体都不是保护性抗体，“O”与“H”的抗原性较强，可以用伤寒血清凝集试验(肥达反应)，检测血清标本中的“O”与“H”抗体，对本病的临床诊断有一定的帮助，从伤寒患者新分离到的伤寒杆菌具有Vi抗原，Vi抗原能干扰血清中的杀菌效能与阻止吞噬，使细菌的侵袭力增强，是决定伤寒杆菌毒力的重要因素，由于Vi抗原的抗原性弱，它诱生Vi抗体的凝集效价低，持续时间亦较短，对患者的临床诊断价值不大，病原体从人体中清除后，Vi抗体亦随之消失;因而有助于伤寒杆菌带菌者的检测，含有Vi抗原的伤寒杆菌能被特异性的噬菌体裂解，借此可把伤寒杆菌分为100多个噬菌体型，噬菌体分型有助于流行病学调查与追踪传染源。
伤寒