Согласно "Руководству по систематической бактериологии Берри" (1984), бактерии рода Campylobacter - грамнегативные, спирально изогнутые вокруг длинной оси извитые формы длиной 0,5-8,0 мкм и шириной 0,2-0,5 мкм, существующие как в виде одиночных, так и попарно расположенных, не разошедшихся после деления клеток, напоминающих в последнем случае "крылья чайки". Описанные морфологические признаки свойственны лишь бактериальным клеткам природных субстратов и молодых культур, тогда как стареющим культурам свойственно наличие кокковых и гиперспирализованных форм, количество которых в культуре пропорционально возрасту ее. Все описанные морфологические варианты кампилобактера легко окрашиваются фуксином, азур-эозином, кристаллическим фиолетовым; в то же время, в природных субстратах, главным образом, фекалиях, клетки кампилобактеров обычно плохо окрашиваются по Граму. Кампилобактеры не образуют спор и капсул, но обладают одним-двумя полярно расположенными жгутиками, обеспечивающими им высокую подвижность со стремительным, "штопорообразным" поступательным характером движения.
Кампилобактеры-микроаэрофилы и капнофилы, то есть бактерии, требующие для культивирования пониженного содержания кислорода и повышенного - углекислого газа; энергию кампилобактеры освобождают из аминокислот и трикарбоновых кислот, но не из углеводов, к окислению или ферменции которых они не способны. Будучи термофилами, кампилобактеры способны к росту при 37-44°C, но не при 25°C.
При комнатной и, в особенности, при пониженной температурах резистентность кампилобактера к действию факторов внешней среды весьма высока - в пищевых продуктах, водопроводной и сточных водах, молоке, моче, фекалиях он может сохранять жизнеспособность в течение 1-5 недель; в то же время, кампилобактер чрезвычайно чувствителен к нагреванию свыше 50°C, действию прямого солнечного света и воздуха, высыханию, низким и высоким значениям рН окружающей среды.
На жидких питательных средах кампилобактер через 48-72 часа инкубации образует равномерное помутнение питательной среды с трудом ресуспендируемым, выраженным осадком; на полужидких пробирочных питательных средах в те же сроки образует зону роста в виде диска, расположенного на глубине 1-2 мм от поверхности питательной среды. На плотных питательных средах с кровью кампилобактер образует два типа колоний, первому из которых, встречающемуся несколько чаще, свойственна плоская форма, приближающиеся к округлым, хотя, зачастую, неправильные очертания, 2-8 мм в диаметре или максимальном поперечном размере, ровные края; колонии этого типа бесцветные или светло-серые, прозрачные, гомогенные (напоминают по виду капли воды), не способны к гемолизу, изредка - при длительном культивировании - приобретают серебристо-матовый оттенок поверхности, обладают невязкой консистенцией. Колонии второго типа имеют правильную округлую форму, 1-2 мм в диаметре, ровные края, блестящую гладкую поверхность, заметно возвышаются над поверхностью питательной среды, прозрачны, гомогенны, хотя при длительном культивировании центр их несколько уплотняется в сравнении с периферией, чаще - бесцветные, но при длительном выращивании способны к образованию желтоватого пигмента, гемолиз не вызывают, обладают невязкой консистенцией. На плотных питательных средах с бактериологическим углем кампилобактер образует плоские, правильной формы округлые колонии диаметром 1-3 мм, с ровными краями, белые, блестящие, полупрозрачные, гомогенные (напоминают по виду капли молока), склонные к врастанию в толщу питательной среды, невязкой консистенции.
Культуры кампилобактеров, выращенные на плотных питательных средах с кровью в течение 48-72 часов, способны приобретать оттенок или образовывать пигмент описанного выше типа.
Кампилобактер обладает сложным термолабильным и термостабильным антигенными комплексами. Клеточная стенка кампилобактера содержит эндотоксин, действие которого напоминает действие эндотоксина сальмонелл и иерсиний; некоторые штаммы способны продуцировать энтеротоксин, действие которого отчасти напоминает действие холерогена, а также присущий исключительно кампилобактеру цитотоксин уникального строения, воздействие которого на слизистую толстого кишечника человека приводит к изменениям дизентериеподобного характера.