致病杆菌屬屬於好氧或兼性厭氧發酵型革蘭氏陰性杆菌下的腸杆菌科。
杆狀細胞0.8~2 μmX4~10μm。在老培養物中，細胞含有晶體內含物（不是聚-β-羧基丁酸鹽）。球狀體（球形細胞）是由於細胞壁裂解而成，在老培養物中也能形成，平均大小為2.6 μm。以周生鞭毛運動。兼性厭氧，具有呼吸和發酵兩種類型的代謝。一個種接觸酶陰性；另一個有生物熒光。最適生長溫度約25°C；在36°C時生長差或完全不生長。從葡萄糖 產酸弱或遲緩，即使25°C時也如此；從多數熟知的碳水化合物不發酵或產酸量極少。硝酸鹽不能還原到亞硝酸鹽。用千腸杆菌科鑒定的大多數的生化測定呈陰性。隻能從線蟲(Neoaplecama以及Heterorhabditis 兩個屬）當中分離出來，並且能從它們寄生的昆蟲中分離出來。
DNA的G+C mol%是43~44 (Bd)。種間鑒別特征見表3-20 。
模式種：嗜線蟲致病杆菌(Xenorhabdus nematophilus)。
