甲基杆菌屬屬於好氧或兼性厭氧非發酵革蘭氏陰性杆菌。
杆狀，0.8-1.0μm X 1.0-8.0μm。單個或罕見成簇，也罕見分枝或多形態。以單極毛、亞極毛或側生鞭毛運動，有的菌沒有強烈的運動。細胞常含有大的嗜蘇丹顆粒，有時有異染粒。細胞革蘭氏陰性，有的菌株為革蘭氏染色可變，代表菌株具有革蘭氏陰性細胞多層細胞啼結構和檸檬酸鹽合成特性。多數菌株生長緩慢，有的不能在營養瓊脂上生長；在甘油－蛋白腖瓊脂上的菌落直徑1-3mm。淺粉到亮橙紅色。在甲醇－無機鹽瓊脂上菌落為更均一的淺粉色。色素是非水溶性，可能是類胡蘿卜素。在液體培養基中會形成粉色表麵菌環或菌膜。嚴格好氧，氧化酶和接觸酶（常弱）陽性。化能異養蔭，兼性甲基營養菌和罕有兼性甲燒營養菌。有的菌株可利用甲烷作為惟一碳、能源，但如在無機培養基上不能維持甲烷環境，該特性很易喪失。有報道代表菌株能消化C1化合物和通型檸檬酸途徑（icl-途徑）。當在複雜的有機培養基上有完整的三羧酸循環。該屬成員分離千土壤、塵土、淡水、湖泥、葉表、瘤、稻穀和醫院環境。最適溫度25~30t，包括8個種，它們的鑒別見表4-19。能以一個碳為惟碳源的革蘭氏陰性好氧菌還有10個屬，它們的鑒別見表4-20。
模式種：嗜有機甲基杆菌(Methylobacterium organophilum)。
