志賀菌屬主要有菌體抗原（O抗原）而無鞭毛抗原（H抗原），個別菌型及新分離菌株有K抗原。O抗原是分類的依據，分群特異抗原和型特異抗原，借此將志賀菌屬分為4群（種）40余血清型（包括亞型）。K抗原在分類上無意義，但可阻止O抗原與O抗體的結合。從生物化學特性看，除A群外，B、C、D群志賀菌均能發酵甘露醇；除D群外，A、B、C群志賀菌均無鳥氨酸脫羧酶。
A群：即痢疾志賀菌。有10個血清型，其中8型尚可分3個亞型。是惟一不能發酵甘露醇的一群志賀菌。
B群：即福氏志賀菌。有13個血清型（包括變型和亞型），各型間有交叉反應。
C群：即鮑氏志賀菌。有18個血清型。
D群：即宋內志賀菌。抗原單一，只有一個血清型。是惟一具有鳥氨酸脫羧酶的一群志賀菌，宋內志賀菌有I相和II相兩個交叉變異相。I相呈S型菌落，對小鼠有致病力，多自急性期感染病人標本中分離得。II相為R型菌落，對小鼠不致病，常從慢性患者或帶菌者檢出。