黄色杆菌属属于好氧或兼性厌氧非发酵革兰氏阴性杆菌。

杆状细胞，0.4-1.0μm X 0.8-6.0μm。有的种在含琥珀酸盐时可形成多形态细胞。在含乙醇为惟一碳源的培养基上细胞呈类球体。折光体（多磷酸盐）和脂类（聚－β-羟基丁酸盐）体几乎遍及全细胞革兰氏反应阳性或可变；而细胞显微结构似乎是革兰氏阴性型，肽聚糖由间－二氨基庚二酸直接相连，还有多糖。细胞不运动或运动（周生鞭毛）。好氧，以氧为末端电子受体的严格呼吸型。最适温度25～30°C，最适pH5.8-7.0。菌落通常不透明并带粘液（虽也有不粘的种），水溶性类胡萝卜素致使菌落呈黄色。接触酶阳性。所有菌株能在无机培养基，以H2、O₂和CO₂(7:2:1)的大气中营化能自养生活；也能在甲醇、乙醇、正－丙醇、正－丁醇和各种有机酸作为惟一碳源时营化能异养生活。可利用的碳水化合物范围有限，从一些碳水化合物中既不产挥发性或非挥发性脂肪酸也不产气体。在无氮培养基上可固定大气氮。但大多数菌株只能在降低氧压时固氮，每消耗lg蔗糖可固氮≥20mg。至今未知形成根瘤。在含腐烂有机物的湿土和水中都可出现。相近属的鉴别见表4-11。该属包括三个种，其鉴别特征列于表4-12。