Патогенные спирохеты представляют собой тонкие, длинные, извитые подвижные микроорганизмы, отличающиеся друг от друга по размерам, глубине спирали, амплитуде и количеству завитков. Спирохеты различаются также по их отношению к окраске. По методу Романовского хорошо окрашиваются боррелии (в сине-фиолетовый цвет), хуже — лептоспиры (в розово-сероватый цвет) и очень слабо — трепонемы (в бледно-розовый цвет). В живом состоянии патогенные спирохеты можно обнаружить только при микроскопии исследуемого материала в темном поле зрения.
Заболевания, вызываемые спирохетами, называются спирохетозами. Они имеют ряд общих признаков в патогенезе, клинике и эпидемиологии. Так, для спирохетозов характерно циклическое течение болезни, особенно при возвратном тифе, который сопровождается повторными лихорадочными приступами. Сифилис также протекает в виде закономерно чередующихся стадий. Наличие рецидивов наблюдается и при лептоспирозе. При всех спирохетозах возбудитель обнаруживается в крови и тканях. Возвратный тиф является типичной кровяной инфекцией, передача которой возможна только через кровососущих насекомых (вши, клещи). При сифилисе спирохеты размножаются в основном в тканях, а в некоторые периоды болезни находятся в крови. При лептоспирозе спирохеты также обнаруживаются в крови и тканях.
В микробиологической диагностике спирохетозов ведущее место занимает микроскопический метод — обнаружение возбудителя в мазках крови и другого патологического материала. Используют также серологические реакции для обнаружения соответствующих антител в сыворотке больного. При микробиологической диагностике лептоспироза и возвратного тифа исследуют кровь и другой патологический материал.