O- O polissacarídeo do antígeno específico, também conhecido como cadeia polissacarídica O-específica, está localizado na camada mais externa da molécula de lipopolissacarídeo e consiste em várias a dezenas (até 40) repetições de oligossacarídeos. Cada unidade de oligossacarídeo é um oligossacarídeo composto de 3 a 5 monossacarídeos. Esses monossacarídeos são geralmente açúcares neutros e aminoácidos. A estrutura da cadeia do antígeno O é a parte mais variável da composição do lipopolissacarídeo, e sua diversidade determina as características do antígeno de diferentes cepas gram-negativas.

O antígeno O de bactérias gram-negativas tem especificidade de espécie, que é causada pelos diferentes tipos, posições de distribuição, direções de arranjo e configurações espaciais de monossacarídeos em sua cadeia polissacarídica. O antígeno pode reagir especificamente com os anticorpos correspondentes. Diferentes espécies de Escherichia coli possuem diferentes tipos e arranjos de monossacarídeos da cadeia do antígeno O, formando antigenicidade específica. Portanto, a cadeia do antígeno O é a base estrutural da especificidade sorológica de diferentes cepas. Essa estrutura também é o principal determinante antigênico das cepas gram-negativas, e a maioria delas tem a especificidade das cepas gram-negativas, o que pode causar a reação específica das cepas. De acordo com a morfologia da colônia, quando a cadeia polissacarídica do antígeno O está ausente, são bactérias ásperas e a cadeia polissacarídica completa do antígeno O é bactérias lisas.