La classificazione sierologia delle Enterobacteriaceae si basa su tre principali gruppi di antigeni: il polisaccaride somatico O, l'antigene capsulare K (sia polisaccaridico che proteico) e la proteina flagellare H. Per ciascun genere esistono specifici antigeni O, tuttavia sono comuni reazioni crociate tra i generi più strettamente correlati (es. Escherichia e Shigella). Gli antigeni si identificano mediante agglutinazione con specifici anticorpi. Gli antigeni K, labili al calore, possono interferire con la ricerca degli antigeni O; questo inconveniente può essere evitato facendo bollire il microrganismo in modo tale da rimuovere gli antigeni K.Nella famiglia delle Enterobacteriaceae sono stati individuati numerosi fattori di virulenza, alcuni comuni a tutti i generi, altri specie-specifici.L'endotossina è un fattore di virulenza riscontrato in tutti i batteri gram negativi aerobi ed in alcuni anaerobi. La sua attività dipende dal lipide A, che è un componente del lipopolisaccaride e viene rilasciato in seguito alla lisi cellulare.L'endotossina è responsabile di attivazione del complemento, rilascio di citochine, leucocitosi, trombocitopenia, coagulazione intravascolare disseminata, febbre, diminuita circolazione periferica, shock e morte.Le Enterobacteriaceae capsulate sono protette dalla fagocitosi grazie agli antigeni capsulari idrofilici, i quali respingono la superficie cellulare idrofobica del fagocita. Questi antigeni interferiscono con il legame degli anticorpi al batterio, sono deboli immunogeni e deboli attivatori del complemento. Il ruolo protettivo della capsula diminuisce se si sviluppano specifici anticorpi anticapsula.L'espressione degli antigeni capsulare K e flagellare H è sotto il controllo genico del microrganismo Entrambi questi antigeni possono essere alternativamente espressi o non espressi (variazione di fase) proteggendo così il batterio dalla morte anticorpo-mediata.Diversamente dalla crescita in vitro, dove le sostanze nutritive sono fornite al microrganismo direttamente nei terreni di coltura arricchiti, quando cresce in vivo il batterio deve essere in grado di utilizzare delle sostanze dopo conversione metabolica di precursori. Il ferro è uno dei più importanti fattori di crescita richiesti dal batterio 344,345 .