Le leptospire sono spirochete, batteri sottili e spiraliformi. Appartengono all'ordine dei "Spirochaetales" e alla famiglia delle "Leptospiraceae". Si conoscono più di 200 diversi sierotipi ("serovar") patogeni che prima del 1967 erano considerati specie diverse e ora sono raggruppate sotto la singola specie "Leptospira interrogans"; di questi il sierotipo più virulento più spesso patogeno è il "serovar icterohaemorrhagiae", ma sono comuni anche i sierotipi "canicola", "hardjo", "hebdomadis", "grippotyphosa" e "pomona". Esistono almeno 60 sierotipi di leptospire saprofitiche non patogene che vivono libere nelle acque, raccolte sotto la specie "L. biflexa": la loro presenza nelle acque non è pericolosa di per sé, ma è segno di possibile contaminazione da parte delle leptospire patogene.