腸桿菌科(enterobacteriaceae)包括一大群生物學性狀相似的革蘭陰性桿菌。這類細菌大多數寄居在人和動物腸道中，可隨人及動物的排泄物廣泛分布于水、土壤和腐物中其中有些細菌對人類有明顯的致病作用，如沙門菌屬、志賀菌屬和某些病原性大腸埃希桿菌等；而大多數是腸道的正常菌群，一般不致病，但是當宿主機體狀態改變或細菌進入腸道以外的部位，也可作為條件致病菌而引起多種疾病，如菌血癥腦膜炎、肺炎、腎盂腎炎或傷口感染等疾病。近年由于抗生素激素及免疫抑制藥等的廣泛使用，條件致病菌所致疾病日益增多，已成為醫學領域的重要問題。
大腸埃希桿菌(Escherichia coli)俗稱大腸桿菌，是人類和動物的腸道正常菌群的主要成員，每克糞便中約含109個大腸埃希桿菌。隨糞便排出后，廣泛分布于自然界，一旦水、牛乳、食品及其他物品檢出大腸埃希桿菌，即意味著這些物品直接或間接地被糞便污染火罐網，故在衛生學上被作為衛生監督的指示菌。正常情況下，大腸埃希桿菌不致病而且還能合成維生素B和K，產生大腸菌素對機體有利但當機體抵抗力下降或侵入腸外組織或器官時，可作為條件致病菌而引起腸道外感染。有些血清型的大腸埃希桿菌可引起腸道感染。此外，某些大腸埃希桿菌還被用于分子生物學鶒的實驗研究。
引起人類腹瀉的大腸埃希桿菌總稱為病原性大腸埃希桿菌，依其發病機制，可分為致病性大腸埃希桿菌(pathogenic E.coli)、產毒性大腸埃希桿菌(toxingenic E.coli，TEC)、侵襲性大腸埃希桿菌(enteroinvasive E.coli，IEC)、出血性大腸埃希桿菌(hemorrhagic E.coliHEC)、集聚性大腸埃希桿菌(aggregative E.coli，EAEC)。