沙门菌为革兰氏阴性杆菌，有菌毛、无芽孢，一般无荚膜（伤寒和一些丙型副伤寒有荚膜），绝大多数有周身鞭毛，能运动。

对外界的抵抗力较强，在水、牛奶、粪便等环境中具有一定的存活能力，其中在粪便中存活时间长达1~2个月，在牛奶中不仅能存活还能繁殖，冷冻数月仍具有感染性，但该细菌对光、热、消毒剂等较为敏感。