Холерный вибрион имеет форму короткой палочки, слегка изогнутой в виде запятой. Размеры вибриона колеблются в пределах от 1,4 до 4 ц в длину и от 0,2 до 0,4 в ширину. Располагаются вибрионы поодиночке, реже попарно, а также рядами параллельно друг к другу. При попарном расположении они напоминают две дуги, лежащие параллельно, ласточку в полете, или латинскую букву S.
В мазках из испражнений, рвотных выделений и из слизистой кишечника вибрионы имеют типичную форму и характерное расположение. Они короткие, слегка изогнутые и расположены длинными рядами, параллельно друг другу, подобно «рыбам в потоке».
В мазках с искусственных питательных сред холерные вибрионы имеют разнообразную форму. Этот полиморфизм особенно выступает тогда, когда мазки приготовлены не из свежих, а из старых лабораторных штаммов. В этих мазках наряду с типичными вибрионами встречаются формы, напоминающие палочки, кокки, шары и извитые нити.