O- El polisacárido de antígeno específico, también conocido como cadena de polisacárido específico de O, se encuentra en la capa más externa de la molécula de lipopolisacárido y consta de varias a docenas (hasta 40) repeticiones de oligosacáridos. Cada unidad de oligosacárido es un oligosacárido compuesto de 3 a 5 monosacáridos. Estos monosacáridos suelen ser azúcares neutros y aminoazúcares. La estructura de la cadena del antígeno O es la parte más variable de la composición de los lipopolisacáridos, y su diversidad determina las características antigénicas de las diferentes cepas gramnegativas.

El antígeno O de las bacterias gramnegativas tiene especificidad de especie, que se debe a los diferentes tipos, posiciones de distribución, direcciones de disposición y configuraciones espaciales de los monosacáridos en su cadena de polisacáridos. El antígeno O puede reaccionar específicamente con los anticuerpos correspondientes. Los diferentes tipos de Escherichia coli tienen diferentes tipos y arreglos de monosacáridos de la cadena del antígeno O, formando una antigenicidad específica. Por lo tanto, la cadena del antígeno O es la base estructural de la especificidad serológica de diferentes cepas. Esta estructura es también el principal determinante antigénico de las cepas gramnegativas, y la mayoría de ellas tienen la especificidad de las cepas gramnegativas, lo que puede provocar la reacción específica de las cepas. Según la morfología de la colonia, cuando falta la cadena de polisacáridos del antígeno O, se trata de bacterias rugosas y la cadena de polisacáridos del antígeno O completa es una bacteria lisa.