Большинство исследователей серологически различают четыре типа гонококков, но в последнее время на основании морфологии колоний описано еще два типа. У гонококков первого и второго типов имеются пили, а у третьего и четвертого — пилей нет. Гонококк хорошо окрашивается всеми анилиновыми красками. Чаще применяется окраска метиленовым синим, а для отличия от других сходных диплококков — по Граму. Гонококк относится к грамотрицательным микробам. При лечении сульфаниламидными препаратами и антибиотиками наблюдаются и грамположительные экземпляры; особенно так окрашиваются крупные шаровидные гонококки. При посевах гноя, в котором много грамположительных гонококков и L-форм, на обычных для гонококков питательных средах вырастают чаще гонококки, окрашивающиеся грамотрицательно и имеющие форму диплококков.
Антигенная ценность гонококков различных типов разная; кроме того, лекарственно-устойчивые штаммы утрачивают часть антигенов, присущих чувствительным культурам, и приобретают ряд новых антигенов.
Гонококк плохо растет на простом мясо-пептонном агаре и значительно лучше размножается на питательных средах с добавлением нативного белка; гемолиза не дает. Развивается хорошо при доступе кислорода, но при посевах материалов из закрытых полостей: выпот из суставов и пр. растет лучше при пониженном парциальном давлении (с заливкой вазелиновым маслом). Лучше развивается в условиях углекислоты. Газа не образует, пигмента не дает. Из углеводов разлагает декстрозу, другие сахара не разлагает; измененные гонококки иногда не ферментируют ни одного сахара. Истинного токсина не образует. Убитые культуры от больных хронической гонореей менее токсичны, чем выделенные от больных острой гонореей; еще менее токсичны культуры от больных торпидной гонореей. Гонококк малоустойчив к внешним воздействиям. На различных предметах он нестоек и гибнет по мере высыхания. Во влажной среде гонококк остается жизнеспособным более длительное время. В водопроводной воде жизнеспособность сохраняется от 1 до 52 г. В мыльной воде гонококк быстро гибнет.
