I coliformi sono batteri a forma bastoncellare, gram negativi, asporigeni, aerobi ed anaerobi facoltativi, in grado di crescere in presenza di sali biliari. Essi possiedono una beta-galattosidasi che li rende capaci di fermentare il lattosio con produzione di acido, aldeide e gas, nell'arco di 24-48 ore, a temperature comprese tra i 32 e i 37°C. I coliformi sono abitualmente presenti nell'intestino dell'uomo e di altri mammiferi, ma sono rilevabili anche nell'acqua, nel terreno e nella vegetazione. Nella maggior parte dei casi non sono responsabili di malattie e sono facilmente coltivabili. Diversi generi sono classificati tra i coliformi, tra cui Escherichia, Enterobacter e Klebsiella.La denominazione "coliformi fecali" fu introdotta successivamente a quella di coliformi, per evidenziare le specie di probabile provenienza fecale. I costituenti del gruppo (es. Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae), oltre a rispondere a tutte le caratteristiche dei coliformi, devono possedere la capacità di fermentare il lattosio con produzione di acido e di gas dopo un'incubazione di 24-48 ore a temperature più elevate di 37°C e comprese, a seconda delle metodiche, tra i 44 e i 44,5°C. Per classificare le Enterobacteriaceae, spesso si fa ricorso alla analisi degli enzimi presenti nei vari ceppi batterici: ureasi, lisina e ornitina-decarbossilasi, arginino-diidroleasi e beta-galattosidasi. Quest'ultimo è l'enzima principale per l'attacco del lattosio e la sua presenza, nei batteri che possiedono la permeasi specifica per lo zucchero, può essere dimostrata dalla capacità di fermentare il lattosio; in assenza di permeasi, la fermentazione del lattosio non avviene, o avviene lentamente (i cosiddetti "batteri lattosio-fermentanti lenti"). La proprietà di fermentare il lattosio si apprezza coltivando i batteri in un terreno contenente lo zucchero ed un indicatore di pH e osservando l'avvenuta fermentazione attraverso la produzione di acidi (indicata dal viraggio dell'indicatore presente nel terreno) ed eventualmente di gas. Quest'ultima attività si può apprezzare in terreni liquidi, grazie alla formazione di una bolla gassosa all'interno di una campanella di vetro rovesciata presente nella provetta, o in terreni solidi, per la comparsa di spaccature conseguenti all'accumulo del gas nel contesto del terreno stesso.