固氮根瘤菌属属于好氧或兼性厌氧非发酵革兰氏阴性杆菌。

杆状，0.5～0.6μm X 1.5～2.5μm。在固体培养基上以周毛运动，在液体培养基中以一根侧毛运动。菌落呈圆形，乳脂色。严格好氧，在微好氧条件下固氮。在含维生素的无氮培养基中良好生长。氧化酶和接触酶皆阳性。脲酶阴性。在糖类中，只利用葡萄糖。有机酸类如乳酸盐和琥珀酸盐是良好的碳源，不同菌株选择NH₄⁺或N2为氮源。能利用DL－脯氨酸；不能反硝化。菌株能在田菁属(Sesoonia rostrata)的根和茎上生瘤。相近属的鉴别见表4-14。

模式（惟一）种：基瘤固氮根瘤菌(Azorhizobium caulinodans)。曾用名田菁固氮根瘤菌。