甲基杆菌属属于好氧或兼性厌氧非发酵革兰氏阴性杆菌。

杆状，0.8-1.0μm X 1.0-8.0μm。单个或罕见成簇，也罕见分枝或多形态。以单极毛、亚极毛或侧生鞭毛运动，有的菌没有强烈的运动。细胞常含有大的嗜苏丹颗粒，有时有异染粒。细胞革兰氏阴性，有的菌株为革兰氏染色可变，代表菌株具有革兰氏阴性细胞多层细胞啼结构和柠檬酸盐合成特性。多数菌株生长缓慢，有的不能在营养琼脂上生长；在甘油－蛋白胨琼脂上的菌落直径1-3mm。浅粉到亮橙红色。在甲醇－无机盐琼脂上菌落为更均一的浅粉色。色素是非水溶性，可能是类胡萝卜素。在液体培养基中会形成粉色表面菌环或菌膜。严格好氧，氧化酶和接触酶（常弱）阳性。化能异养荫，兼性甲基营养菌和罕有兼性甲烧营养菌。有的菌株可利用甲烷作为惟一碳、能源，但如在无机培养基上不能维持甲烷环境，该特性很易丧失。有报道代表菌株能消化C1化合物和通型柠檬酸途径（icl-途径）。当在复杂的有机培养基上有完整的三羧酸循环。该属成员分离千土壤、尘土、淡水、湖泥、叶表、瘤、稻谷和医院环境。最适温度25~30t，包括8个种，它们的鉴别见表4-19。能以一个碳为惟碳源的革兰氏阴性好氧菌还有10个属，它们的鉴别见表4-20。

模式种：嗜有机甲基杆菌(Methylobacterium organophilum)。