脑膜炎球菌为奈瑟菌属之一。革兰阴性，肾形，直径约0.6～0.8μm，多成对排列，其邻近，面扁平，有时四个相连。新鲜分离菌株有多糖荚膜。在电镜下，本菌有外膜，厚约8nm。外膜与胞质膜之间为黏肽层，或称周质间隙，厚约6nm。该菌仅存在于人体，可从带菌者鼻咽部及患者的血液、脑脊液、皮肤瘀点中检出。在脑脊液涂片时病菌在中性粒细胞内外均可见到。该菌专性需氧，对培养基要求较高，通常用血液琼脂或巧克力琼脂作分离，在5%～10%二氧化碳，浓度下生长较好。最适宜温度为35～37℃，超过41℃或低于30℃均不能生长。18～24h后菌落呈无色半透明、光滑湿润、有光泽的露滴状圆形隆起。病菌能形成自溶酶，如不及时转种，可于数天内死亡。对寒冷及干燥亦极为敏感，在体外极易死亡，故采集标本后必须立即送检接种。对一般消毒剂极为敏感。糖发酵反应是鉴定奈瑟菌属种别的重要方法。脑膜炎球菌发酵葡萄糖、麦芽糖，但不发酵乳糖、果糖和蔗糖，可和奈瑟菌属中的淋球菌、乳糖发酵奈瑟菌等相鉴别。本菌的荚膜多糖是分群的依据。目前将本菌分为 A，B，C，D，X，Y，Z，29E，W135，H，I，K，L，13个菌群。此外，尚有部分菌株不能被上述菌群抗血清所凝集，称之为未定群，在带菌者分离的脑膜炎球菌中占20%～50%，一般无致病力。B群和C 群尚可按菌体外膜的蛋白质抗原分型，引起临床发病者多数为2型和15型。不论B群或C群，其型抗原在化学和血清学方面是相同的。近年来有联合采用七种胞质酶的多位点凝胶电泳(MLEE)和两种外膜蛋白质的聚丙烯凝胶电泳的方法分析A群脑膜炎球菌的克隆型。在此基础上发展的多位点测序分型(MLST)方法具有分辨率高、重复性好、可在网站上比较全球不同实验室的数据等优点，成为Nm分型的“黄金标准”。该方法特别适用于流行病学调查，研究不同流行株的遗传学衍变。