军团菌(Legionella)为一种需氧型革兰氏阴性棒状菌，长约2-20μm，宽为0.3-0.9μm，常呈两端钝圆长丝状或纺锤状，但不同生长期细胞可为不同形态，有显著多形性。基本没有荚膜和芽孢，大多有一端鞭毛和有伞状菌毛。在阿米巴体内寄生，也可以感染巨噬细胞，在其胞内繁殖和杀死巨噬细胞。
军团菌的分布非常广泛，分布在几乎所有的自然水环境(如溪水、河流、湖泊、温泉等)、湿润的土壤以及泥沼中。
军团菌是一种苛养菌，对养分要求较高，分离培养较为困难，专性需氧，CO2环境可促进生长，最适生长温度35℃。在普通培养基和血琼脂上都不生长，必须在pH 6.8-7.0，含α酮戊二酸、L-半胱氨酸和铁盐的缓冲活性炭-酵母浸液琼脂培养基(BCYE-α)上，于37℃、5% CO2环境中才能生长。初代分离培养3-5d可长成直径3-4mm的圆形、隆起、边缘整齐、灰白色发亮的菌落。也可用蓝藻培养基(BALM)和含硝酸铁或右旋糖苷铁的培养基。
军团菌的致病过程一般主要分为两个部分，其一是菌体表面结构，主要涉及鞭毛、菌毛以及膜蛋白。根据粘附机制的不同，将军团菌的致病过程分为补体依赖性粘附和非补体依赖性粘附两种。在补体依赖性粘附的过程中，补体系统的C3、C3bi先与细胞主要外膜蛋白(MOMP)选择性组配，再与靶细胞表面的CRI和CR3受体结合。嗜肺军团菌所特有的MOMP 蛋白为Omp28基因编码。非补体粘附通过鞭毛、菌毛及表面蛋白等与靶细胞之间的相互作用产生，主要与mip基因编码的巨噬细胞感染增强蛋白(MIP)、htpB基因编码的热休克蛋白(heat shock protein, Hsp60)、pilB/C/D基因编码的Ⅳ型菌毛和flaA基因编码的鞭毛蛋白有关。
MIP是一种细菌表面表达的外膜蛋白，可与细胞外基质胶原结合，对嗜肺军团菌进入到阿米巴、单核细胞、肺上皮细胞和巨噬细胞有促进作用，同时还具有破坏细胞的杀菌功能。
pil可加速Ⅳ型菌毛的形成和Ⅱ型蛋白的分泌，是胞内感染的关键因素。
其二是分泌系统相关毒力岛，嗜肺军团菌的致病性与毒力岛(pathogenicity island, PAI)、基因座有着非常紧密的关联，嗜肺军团菌具有多个毒力岛基因座，如-65kb毒力基因座、CpxR 基因岛、dot/icm复合基因座、lvgA毒力岛、iraAB基因岛等，他们各具不同的致病特点。其中，毒力岛带有细胞内外耐受机制功能，是细胞内感染所必需的因素。
Dot/Icm系统(Ⅳ型蛋白分泌系统)对嗜肺军团菌抑制吞噬体/溶酶体融合和建立其独特的复制形式至关重要，Dot毒力基因编码许多假定的膜复合体，可作为将质粒DNA从一个细胞转运至另一个细胞的分泌系统。dot/icm基因编码在空泡的生物合成所需的蛋白分泌系统，通过Dot/Icm装置/孔分泌的效应蛋白可能对调节宿主细胞功能有作用。分泌装置的形成/功能涉及DotA、DotB、DotH、DotO、IcmQ、IcmR、IcmS、IcmW和IcmX蛋白。嗜肺军团菌的鸟苷三磷酸酶的ADP核糖基化因子(ARF)家族的转换因子RalF蛋白，其通过吞噬体膜的转运依赖dot/icm。同时，Dot/Icm系统在功能上与接合系统具有同源性。
操纵子iraAB中，iraA编码272个氨基酸蛋白，类似转甲基酶序列；iraB编码501个氨基酸蛋白，类似原核生物和真核生物的2-,3-肽运载蛋白。iraAB基因座大多限于嗜肺军团菌和其他致病性军团菌中。iraA与嗜肺军团菌的毒力有关，是细胞内感染所必需；而iraB基因编码推定为肽运载蛋白，可以促进铁的摄取。
嗜肺军团菌的katB过氧化氢酶-过氧化物酶在细菌对数生长期起抗过氧化氢作用，延缓感染和溶解巨噬细胞。嗜肺军团菌在血红素(heme)利用过程中含有一个特殊的基因座rcp基因，具有抗阳离子抗生素肽(CAMPs)的作用，是促进细菌在细胞内感染和毒力所必需。嗜肺军团菌有2个转座子插入基因LspK、aroB以及cycK、traA基因座。lspK基因位在Ⅱ型分泌系统编码部分，是嗜肺军团菌的主要分泌蛋白(Msp)分泌的一种38×103 Zn2+金属蛋白酶，具有酪蛋白溶解和溶血活性；aroB基因编码有一个有关芳香族氨基酸生物合成的代谢酶，在厌氧呼吸和氮的生物合成以及亚铁血红素组成成分脱辅基细胞色素共价连接中起重要作用。