空肠弯曲菌为革兰氏阴性菌杆菌，呈弧形或螺旋形，宽 0.2~0.5μL，长1.5~5.0uL。当2个细胞形成短链，会形成S形或海鸥展翅形。不产生荚膜和芽孢。有极端单鞭毛，在菌体的一端，运动活泼，呈螺旋性滚动。传代多次后菌形会变为球状，丧失动力，在不适宜的条件下放置1~2天，亦可变成球状。
  空肠弯曲菌的培养条件苛刻，是严格的微需氧菌，适于在低氧环境(5%氧气、10%二氧化碳和 85%氮气)中生长。空肠弯曲菌可在37-42℃下生长，最适生长温度为41.5℃，30℃以下不能生长。最适pH为 6.5-7.5，如果 pH高于 9.0、低于 4.9 则不会生长。

空肠弯曲菌对氧气敏感，普通培养基上生长不良，因此该菌的选择培养基内都要添加一种或多种氧气清除剂，比如鲜血、亚铁、丙酮酸盐等，还要添加万古霉素、头孢哌酮、多粘菌素、三甲氧苄氨嘧啶等抗生素药类。空肠弯曲菌的增菌肉汤有 Bolton 肉汤,Preston 肉汤，布氏肉汤等。选择培养基可分为含血的选择培养基和不含血的选择培养基。

空肠弯曲菌没有发酵反应，不发酵糖类，不分解尿素，不产酸或能中和反应终产物因此导致甲基红试验、VP试验阴性。吲哚试验是用来检测是否存在色氨酸酶的，色酸酶可以将色氨酸水解成吲哚。弯曲杆菌不能水解色氨酸，所以试验阴性。空肠弯曲菌能降解硝酸盐但不能降解亚硝酸盐，因此硝酸盐还原阳性。95%的空肠弯曲菌马尿酸盐阳性，这是区别空肠弯曲菌和结肠弯曲菌的标志。不产H₂S，氧化酶阳性，过氧化氢酶阳性。0.5%NaCl培养基上能生长，3.5%NaC1的培养基上不生长，1%甘氨酸培养基上呈云雾状生长，在 TTC 培养基上的菌落紫色有光泽，对酸敏感，三糖铁培养基上呈碱性反应。