大肠埃希菌在肠道为正常菌群，能抑制其他病原微生物的生长，维持肠道正常菌群的平衡，能合成维生素b族和维生素k。当宿主免疫力下降或细菌侵入肠外组织和器官时，可引起感染。
大肠埃希菌的某些血清型菌株致病性强，能直接导致肠道感染，称为致病性大肠埃希菌。大肠埃希菌在卫生细菌学上常被作为饮水、食品等被粪便污染的检测指标。在分子生物学和基因工程的实验研究中，大肠埃希菌是重要的实验材料和载体。
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