О- специфический антигенный полисахарид, также известный как О-специфическая полисахаридная цепь, расположен в самом внешнем слое молекулы липополисахарида и состоит из нескольких или десятков (до 40) олигосахаридных повторов. Каждая единица олигосахарида представляет собой олигосахарид, состоящий из 3-5 моносахаридов. Эти моносахариды обычно представляют собой нейтральные сахара и аминосахара. Структура цепи О-антигена является наиболее вариабельной частью липополисахаридного состава, и ее разнообразие определяет антигенные характеристики различных грамотрицательных штаммов.

О-антиген грамотрицательных бактерий обладает видовой специфичностью, что обусловлено разным типом, положением распределения, направлением расположения и пространственной конфигурацией моносахаридов в его полисахаридной цепи. О-антиген может специфически реагировать с соответствующими антителами. Различные виды Escherichia coli имеют разные типы и расположение моносахаридов цепи О-антигена, формируя специфическую антигенность. Следовательно, цепь О-антигена является структурной основой серологической специфичности различных штаммов. Эта структура также является основной антигенной детерминантой грамотрицательных штаммов, и большинство из них обладают специфичностью грамотрицательных штаммов, что может вызывать специфическую реакцию штаммов. Согласно морфологии колоний, когда полисахаридная цепь О-антигена отсутствует, это грубые бактерии, а полная полисахаридная цепь О-антигена - гладкие бактерии.