发光杆菌属属于好氧或兼性厌氧发酵型革兰氏阴性杆菌下的弧菌科。

直杆状，0.8-1.3μm X 1.8-2.4μm。在老培养物或不良培养条件下，通常可见到退化型。革兰氏阴性。以1-3根鞭毛运动，有的不运动。兼性厌氧，化能异养菌。具有呼吸和发酵代谢类型。最适生长温度18-25°C,生长依赖于钠离子。从葡萄糖和D-甘露糖产酸，明亮发光杆菌(P.phosphoreum)还能产气。氧化酶反应可变。大多数菌株赖氨酸脱羧酶和精氨酸双水解酶阳性，鸟氨酸脱羧酶阴性。在一定的培养条件下能积累聚-β-胫基丁酸盐；不利用外源的单体-轻基丁酸盐。大多数菌株能牛长在含海水、D-葡萄糖和NH₄CL的无机培养基中；另外一些菌株需要L-蛋氨酸。除了D-葡萄糖之外，还利用D-果糖、甘油和D-甘露糖。二个种有生物荧光。分离于海洋环境和海生动物的消化道中；有的种发现可作为海鱼的特殊发光器官的共生休。

模式种：明亮发光杆菌(Photobacterium phosphoreum)。

属间的鉴别见表3-25。种间的鉴别见表3-28。