土壤單胞菌屬屬於好氧或兼性厭氧非發酵革蘭氏陰性杆菌。
彎、分枝和芽狀細胞，0.6～1.0μm X 2.0～7.0μm。以極毛運動。不產芽孢。革蘭氏染色陰性。菌落無色。接觸酶和氧化酶皆陽性。不水解酪素、明膠、澱粉和纖維素。在低氧壓下固定大氣氮，在微好氧條件下可固氮的細菌還有黃色杆菌屬、小束水螺菌和重氮醋杆菌，它們的鑒別特征見表4-11。細胞脂肪酸主要由直鏈不飽和酸C18:1存在荼醌QlO。
模式（惟一）種：寡養土壤單胞菌(Agromonas oligotrophica)。
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