螺旋状细菌，以二分分裂繁殖，以极毛运动。在某些不利情况下，细胞可能不运动并成为以粘液包围的近乎规则的集合体。革兰氏阴性。含有菌叶绿素a和类胡萝卜素，这二种色素都位于囊型的内膜上。没有气泡。
厌氧。
在有硫化氢时能进行光合作用，其实它们产生元素硫（作为中间氧化产物）并呈球状贮藏于细胞内。分子氢可作为电子供体。光合作用是，不放出分子氧。由于光合色素，使细胞悬液呈现桔棕到紫红不同的色调。
DNA碱基含量：45.5（一个种）克分子%的G+C（浮力密度法）。
属的模式种：血红硫螺旋菌【Thiospirillum sanguineum ( Ehrenberg ) Winogradsky 1888, 104, ( Designated by Enliows 1920, 94 )】
硫螺旋菌属种的检索表
I. 细胞宽2.5-4.0微米，一般长30-40微米。
A. 单个的细胞核细胞堆呈紫红色。
1. 血红硫螺旋菌（Thiospirillum sanguineum）
B. 培养物呈显橙棕色。
2. 耶纳硫螺旋菌（Thiospirillum jenense）
II. 细胞宽1.5-2.5微米，长4-12微米。
3.罗氏硫螺旋菌（Thiospirillum rosenbergii ）
硫螺旋菌属的描述
1.血红硫螺旋菌
细胞柱形，有时末端变细，螺旋形的圈，宽2.5-4.0微米，长10-100微米，通常为40微米。螺旋的性状和大小可变。一整圈长15-40微米，宽为长度的1/2到1/10。极生鞭毛，通常在二端丛生。单独的细胞呈显玫瑰色到紫红色，像奥氏着色菌的细胞那种颜色，这可能含有奥氏铜系的类胡萝卜素。群体呈显深紫色。
生境：暴光和含有硫化氢的污泥，滞水，更好是含硫化氢的海水并暴光。在含硫的泉水中很罕见。
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