大肠杆菌有致病性和非致病性之分。非致病性大肠杆菌是肠道正常菌丛，致病性大肠杆菌则能引起食物中毒。
致病性大肠杆菌分为侵入型和毒素型两类。前者引起的腹泻与痢疾杆菌引起的痢疾相似，一般称为急性痢疾型；后者所引起的腹泻为胃肠炎型，一般称为急性胃肠炎型。
毒素型大肠杆菌产生的肠毒素，可分为耐热毒素和不耐热毒素。前者加热至100℃经30分尚不破坏，后者加热60℃仅1分即被破坏。
土壤、水源收费便污染后，可带有致病性大肠杆菌，婴儿易被感染。带菌食品由于加热不彻底，或因生熟交叉污染和熟后污染，可引起食物中毒。