引起伤寒的病原体是伤寒杆菌,这种菌属于沙门氏菌属,革兰氏染色阴性呈短杆状,菌体周围满布鞭毛,能活动,没有芽胞,也无荚膜。在普通培养基上能生长,在含有胆汁的培养基中生长更好,因为胆汁中的类脂及色氨酸可作为伤寒杆菌的营养成分。
伤寒杆菌不产生外毒素,但在菌体裂解时可产生毒力很强的内毒素,此种内毒素为致病的主要因素。伤寒杆菌的菌体"0"抗原,鞭毛、"H"抗原和表面"vi"抗原能够使人产生相当的抗体。由于"O"及"H"抗原的抗原性较强,测定病人血清中"O""H"抗体可以诊断病人,"Vi"抗原性不强,申此产生的"vi"抗体的凝集效价也较低而且时间很短,当细菌消除后"vi"抗体也随之消失,因此在伤寒病人的诊断上并无很大帮助、但有助于发现伤寒慢性带菌者。