沙门氏菌的生化反应很活泼，能分解多种糖类和醇。
培养特性1）需氧及兼性厌氧菌。
2）在普通琼脂培养基上生长良好，培养24h后医学教育|网，形成中等大小、圆形、表面光滑、无色半透明、边缘整齐的菌落，其菌落特征亦与大肠杆菌相似（无粪臭味）。
3）鉴别培养基（麦康凯、SS、伊红美蓝）：一般无色菌落。
4）三糖铁琼脂斜面：斜面为红色，底部变黑并产气。
生化特性1）发酵葡萄糖，麦芽糖，甘露醇和山梨醇产气；2）不发酵乳糖、蔗糖和侧金盏花醇；3）不产吲哚、V-P反应阴性；4）不水解尿素和对苯丙氨酸不脱氨。
伤寒沙门氏菌、鸡伤寒沙门氏菌及一部分鸡白痢沙门氏菌发酵糖不产气，大多数鸡白痢沙门氏菌不发酵麦芽糖；除鸡白痢沙门氏菌、猪伤寒沙门氏菌、甲型副伤寒沙门氏菌、伤寒沙门氏菌和仙台沙门氏菌等外，均能利用枸橼酸盐。
血清学特性沙门氏菌具有复杂的抗原结构，一般沙门氏菌具有菌体（O）抗原、鞭毛（H）抗原和表面抗原（荚膜或包膜抗原）三种抗原。
