H. influenzae são células gram-negativas pleomórficas em forma de bastonete ou cocoides, medindo (0,2-0,3) x (0,5-2) µm. Elas se distribuem em esfregaços, isoladas ou em pares, e às vezes na forma de cadeias curtas e grupos. Em meios densos, formam pequenas colônias redondas e incolores (até 1 mm de diâmetro). Os microrganismos são imóveis, não formam esporos, mas é possível a formação de formas capsulares, às quais estão associadas propriedades patogênicas. O patógeno produz endotoxina, cujo transportador são considerados polissacarídeos capsulares.