O157：H7大肠杆菌是一种肠道致病菌。从细菌学分类学上看，属肠杆菌科埃希氏菌属的大肠埃希氏菌种，即大肠杆菌种。在有致病性的大肠杆菌中，属致泻性大肠杆菌。在5种致泻性大肠杆菌中，O157：H7大肠杆菌属肠出血性大肠杆菌。也就是说，O157：H7大肠杆菌既是大肠杆菌的一个血清型也是肠出血性大肠杆菌的一员。
O157：H7大肠杆菌具有一般细菌的表面结构，即具有细胞膜、细胞壁、菌毛、鞭毛、荚膜和脂多糖，其表面的脂多糖，即菌体抗原O排第157位；其鞭毛抗原H排第7位。根据表面结构的特性将其命名为O157：H7大肠杆菌。
O157：H7大肠杆菌可以像通常的致病菌一样产生细菌毒素，使感染者出现腹泻等一系列病症，并且可能引起病情更为凶险的溶血性尿毒综合征。