引起鸡副伤寒的沙门氏菌是血清学上相关的革兰氏阴性杆菌，不产生芽胞。大小通常为0.4～0.6µm×1～3µm，它们偶尔可形成短丝。鸡副伤寒沙门氏菌正常带有周鞭毛，能运动，但在自然条件下也可碰到带或不带鞭毛的不运动的变种。本病原体为兼性厌氧菌，易于在普通肉汤或琼脂上生长，最佳培养温度为37℃。在密封玻璃安瓿半固体琼脂中的副伤寒沙门氏菌，在室温下保存40年仍有活力。在琼脂培养基上的典型菌落为圆形、稍隆起、闪光而边缘光滑。菌落大小为1～2mm，依分散的程度而定。有时可看到粗糙菌落。
    副伤寒沙门氏菌的生化特性如下：发酵葡萄糖、甘露醇、麦芽糖、山梨醇并产气；不发酵乳糖、蔗糖、杨苷、侧金盏花醇；通常发酵卫茅醇并产气；发酵或不发酵肌醇；不产吲哚；甲基红阳性；V—P阴性；通常不利用枸橼酸盐；硫化氢通常阳性；尿素不水解；明胶很少液化；氰化钾阴性；硝酸盐被还原；运动力阳性；赖氨酸、鸟氨酸脱羧酶阳性；精氨酸脱羧酶阳性但通常迟缓；N2酸盐NNNN性；苯丙氨酸脱氨酶阴性。没有以上特性的细菌不属于鸡副伤寒沙门氏菌，除非能证明它们带有已知沙门氏菌血清型的抗原。例如鼠伤寒沙门氏菌哥本哈根变种常引起鸽的副伤寒，但通常从鸽分离时不发酵麦芽糖，所以初次检查易与鸡白痢沙门氏菌混淆。
    鸡副伤寒沙门氏菌的菌体和鞭毛抗原结构差异很大，几乎覆盖了Kauffman-White抗原式中的主要抗原群。从鸡分离到的以B、C、D、E群为主，从火鸡分离到的以B、C、 E、G和亚利桑那沙门氏菌为主。在全世界范围内已分离到鸡副伤寒沙门氏菌有90个血清型之多，鼠伤寒、海德堡和肠炎沙门氏菌是主要的血清型。已发现先前很少出现的特定血清型在一个地区或国家内可越来越常见。在任何国家中家鸡较常见的沙门氏菌血清型通常带有地方特色，在短期内分离频率不会有很大波动。大多数新的血清型在自然界不常见，在任何时候动物和人类中约70％的沙门氏菌病暴发不会由10或12种以上的血清型引起。
    沙门氏菌能在环境中存活和增殖是本病传播的主要因素。本病原体对热和其他大多数消毒药很敏感。60℃5min可杀死鸡肉中的鼠伤寒沙门氏菌，但在速冻鸡肉中可存活很长时间。
    酸、碱液和石炭酸复合物是鸡舍常用的消毒药。甲醛也是广泛使用的消毒剂，特别是用于种蛋、孵化器、孵化室和鸡舍的薰蒸。甲醛和含甲醛化合物对消除土壤和用具的沙门氏菌也很有效。垫料中含有水分和溶于水的氨使pH升高是不利于沙门氏菌存活的因素，因此在新鲜垫料中沙门氏菌比在旧垫料中存活的时间长。沙门氏菌在饲料中和灰尘中存活的时间较长，温度越低存活的时间越长。本病原体在粪便和孵化室的羽毛屑中可长期存活，在土壤中可存活几个月，在含有机物的土壤中存活最好。