人畜粪便中，生活污水中常带有大量的各种微生物，其中有些属于正常的对人体无害的肠道微生物，有些则可能为病原微生物，带有致病菌的粪便随污水排入天然水体后，使水源污染，可引起各种肠道疾病，甚至使某些传染病暴发流行。因此，水质的卫生细菌学检测，对于保护人群健康，具有重要意义。

由于致病菌在水中存在的数量较多，检测技术比较复杂，因此常常不是直接检测水中的致病菌，而是选用间接指标即粪便污染的指示菌作为代表。常用肠道正常细菌在水中的存在及数量情况作为粪便污染的指示，若检出有指示菌存在说明水体被粪便污染，亦即有被致病菌污染的可能性，预示该水体在微生物学上是不安全的。只有在特殊情况下，才直接检验水中的病原菌。

理想的粪便污染指示菌，希望能符合多种条件，一般认为指示菌的理想条件有以下几条：①该指示菌应大量存在于人的粪便内，且数量要比病原菌为多。受人粪便污染的水中易检出该指示菌，而未受人粪便污染的水中应无该菌。②该指示菌在水体中不会自行繁殖。③该指示菌在水体中的存活时间应略长于致病菌，对氯与臭氧等消毒剂以及其他不良因素的抵抗力略强于致病菌。④该指示菌检出及鉴定方法比较简易迅速。该菌应可适用于淡水、海水等各种水体。

有关学者曾先后推荐或应用下列细菌或其他微生物种作为水质粪便污染的指示菌：总大肠菌群、粪大肠菌群、大肠埃希氏菌（通称大肠杆菌）、克雷伯氏菌属（Klebsiella )、肠杆菌属-柠檬酸细菌属（Enterobacter-Citrobacter).粪链球菌（Streptococcusfaecauis).产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens )、双歧杆菌属（Bifidobaterium )、肠道病毒(Enteroviruses )、大肠杆菌噬菌体（Coliphage )、沙门氏菌属（Salmonella)、志贺氏菌属(Shigella )、铜绿假单胞菌、葡萄球菌属（Staphylococcus ) .嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila )、副溶血弧菌（Vibrio parahaemolyticus）等。

在当前条件下，世界各国仍认为“大肠菌群”是较好的水质粪便污染指示菌。在正常人粪便中数量最多而又最常见的细菌有四种，即拟杆菌属细菌、乳酸杆菌属细菌、大肠埃希氏菌及粪链球菌。前两类为专性厌氧细菌，其培养、分离、鉴定技术比较复杂，故不宜选作粪便污染指示菌。后两菌各有其优缺点，均选用为粪便污染指示菌，而以大肠埃希氏菌应用更为广泛。大肠埃希氏菌数量较多，培养亦较易，其对氯气的抵抗力与肠道致病菌相近，而比粪链球菌为强，在水中存活时间亦与致病菌相似而较粪链球菌为长。相对来说，是较适宜的粪便污染指示菌。然而，也存在对氯的抵抗力弱于某些病毒及在水中能自行繁殖等缺点。
欲将大肠埃希氏菌鉴定至种，手续亦较繁杂，在水质检验中常采用“大肠菌群”这一组群细菌来代替大肠埃希氏菌作为指示菌。