根瘤杆菌屬屬於好氧或兼性厭氧非發酵革蘭氏陰性杆菌。
直到稍彎的革蘭氏陰性杆菌，以極毛和側毛運動。能形成聚-β-羥基丁酸鹽顆粒。化能異養菌，好氧，具有葡萄糖呼吸代謝。利用D-葡萄糖作為惟一碳源。在瓊脂培養基上的菌落呈白色或帶黃的白色，有皺、堅韌或粘的，不同於黃單胞菌素的黃色素。最適溫度25-30°C，最適pH6.0-8.0，從酸性土壤分離的菌株可在較低的pH 生長。 在液體培養基中由球狀體組成絮狀生長物，不出現指狀突出物。產生氧化酶、接觸酶，從半胱氨酸產H2S，還原硝酸鹽，ONPG（O-硝基苯-β-半乳糖苷酶）陽性，KCN抑製生長。陰性反應有：反硝化、MR、精氨酸雙水解酶、固氮酶、熒光色素、吲哚和VP反應。對弧菌抑製劑 0/129 敏感(lOμg) 。水解澱粉、糊精和肝糖。不利用苯衍生物作為碳源。不需要NaCl和生長因子。有泛醌Q8。模式種出現在土壤中，並是植物致病菌，在自然界引起胡蘿卜根生瘤。
模式（惟一）種：胡蘿卜根瘤杆菌(Rhizobacter daucus)。
