甲基单胞菌属属于好氧或兼性厌氧非发酵革兰氏阴性杆菌。

直、弯或分枝的杆菌，没有螺旋体，0.5-1.0p.mX 1.0-4.0 p.m,以单个极毛运动。一个种能形成胞囊。细胞染色为革兰氏阴性。好氧，以氧为末端电子受体的严格呼吸型。甲烷、甲醇和甲醛是仅知的能源和碳源。不需要生长因子。一个种需要NaCl生长。生长温度范围20～35°C。有两个种，区别见表4-21.相近属的鉴别见表4-20。

模式种：甲烧甲基单胞菌 (Methylomonas methanica)。