醋酸细菌是两端钝圆的杆状菌，单个或呈链状排列，有鞭毛，无芽孢，属革兰氏阴性菌。在高温或高盐浓度或营养不足等不良培养条件下，菌体会伸长，变成线形、棒形或管状膨大等。
醋酸细菌为好氧菌，必须供给充足的氧气才能进行正常发酵。在实施液态静置培养时，会在液面形成菌膜，但葡萄糖氧化杆菌除外。在含有较高浓度乙醇和醋酸的环境中，醋酸杆菌对缺氧非常敏感，中断供氧会造成菌体死亡。
醋酸细菌生长繁殖的适宜温度为28～33℃。醋酸菌不耐热，在60℃下经10min即死亡。醋酸菌生长的最适pH为3.5～6.5，一般的醋酸杆菌菌株在醋酸含量达1.5％～2.5％的环境中，生长繁殖就会停止，但有些菌株能耐受7％～9％的醋酸。醋酸杆菌对酒精的耐受力颇高，通常可达5％～12％(体积分数)，但对盐的耐受力很差，食盐浓度超过1.0％～1.5％时就停止活动。生产中当醋酸发酵完毕就添加食盐，其目的除调节食醋的滋味外，也是防止醋酸菌继续将醋酸氧化为二氧化碳的有效措施。
对醋酸细菌最适的碳源是葡萄糖、果糖等六碳糖，其次是蔗糖和麦芽糖等。醋酸菌不能直接利用淀粉等多糖类。酒精也是很适宜的碳源，有些醋酸菌还能以甘油、甘露醇等多元醇为碳源。蛋白质水解产物、尿素、硫酸铵等都适宜于作为醋酸菌的氮源。至于矿物质，必须有磷、钾、镁等元素。由于酿制食醋的原料一般是粮食，即使是使用代用原料，其淀粉、蛋白质、矿物质的含量也很丰富，营养成分也能满足醋酸菌的需要，除少数酿醋工艺外，一般不再需要另外添加氮源、矿物质等营养物质。
醋酸细菌有相当强的醇脱氢酶、醛脱氢酶等氧化酶系活性，因此除氧化酒精生成醋酸外，也有氧化其他醇类和糖类的能力，生成相应的酸、酮等物质。例如，丁酸、葡萄糖酸、葡萄糖酮酸、木糖酸、阿拉伯糖酸、丙酮酸、琥珀酸、乳酸等有机酸，以及氧化甘油生成二酮、氧化甘露醇生成果糖等。醋酸菌也有生成酯的能力，接入产生芳香酯多的菌种发酵，可以使食醋的香味倍增。上述物质的存在对形成食醋的风味有重要作用。
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