嗜水气单胞菌是早在1937年Miles等自一名结肠炎病人的大便标本中分离得到。本菌属为革兰阴性短杆菌，(1～4)μm×(0.4～1)μm，排列成单或成双，两端钝圆，单鞭毛，有穿梭样动力，无芽孢，有薄荚膜。本菌属需氧及兼性厌氧菌。在血平板上形成灰白色、光滑、湿润、凸起、直径2mm左右菌落，76%菌株有β型溶血环，3～5天菌落成为暗绿色。在肠道选择性培养基 (如S.S、EMB、麦康凯琼脂平板等)上形成乳糖不发酵菌落，菌落较混浊、乳灰色无臭味。氧化酶试验阳性，可与大肠杆菌区别。本菌属对糖类的利用是发酵型的，产酸或产酸产气，以资与假单胞菌属区别。
在30℃条件下培养本病菌，在葡萄糖、甘露醇、麦芽糖和海藻糖中产酸，通常伴有产气;还在蔗糖、阿拉伯糖、山梨醇中产酸产气。本菌的抗原结构尚不清楚。