沙门氏菌属是一大群寄生于人类和动物肠道内、生化反应和抗原结构相似的革兰氏阴性杆菌，依据不同的分类标准可分为不同类别。

从抗原结构分类来看，沙门氏菌属主要依据菌体抗原（O抗原）、鞭毛抗原（H抗原）及表面抗原（Vi抗原）的不同进行区分。目前已发现有67种O抗原和2000多种血清型。O抗原是细菌细胞壁的组成成分，具有耐热性，其特异性取决于多糖侧链的组成和排列顺序。不同的O抗原组合形成不同的群，目前可分为A - Z、O51 - O63、O65 - O67等42个群。H抗原存在于鞭毛上，不耐热，分为第Ⅰ相和第Ⅱ相。第Ⅰ相特异性高，又称特异相；第Ⅱ相特异性低，为多种沙门氏菌共有，又称非特异相。同时具有第Ⅰ相和第Ⅱ相H抗原的细菌称为双相菌，仅有一相者为单相菌。Vi抗原存在于细菌表面，可阻止O抗原与相应抗体的凝集反应。

从对宿主的致病性分类，可分为三类。第一类是对人致病的，如伤寒沙门氏菌、副伤寒沙门氏菌等，这类细菌主要引起人类的伤寒、副伤寒等疾病。伤寒沙门氏菌可引发伤寒，患者会出现持续发热、相对缓脉、全身中毒症状与消化道症状、玫瑰疹、肝脾肿大等临床表现。第二类是对动物和人都致病的，如鼠伤寒沙门氏菌、猪霍乱沙门氏菌等。它们可引起人类和动物的食物中毒、败血症等。以鼠伤寒沙门氏菌为例，人感染后可出现发热、腹痛、腹泻等症状，严重时可导致脱水、休克等并发症。第三类是对动物致病的，如鸡白痢沙门氏菌、鸡伤寒沙门氏菌等，主要危害家禽等动物健康，一般不感染人类。鸡白痢沙门氏菌可导致雏鸡发生白痢，表现为精神萎靡、白色下痢等症状，严重影响家禽养殖业的发展。

此外，在实际的临床和公共卫生监测中，还会根据沙门氏菌的生化特性进一步分类，如发酵葡萄糖、乳糖、麦芽糖等糖类的能力，以及产生硫化氢、靛基质等代谢产物的情况。