黃色杆菌屬屬於好氧或兼性厭氧非發酵革蘭氏陰性杆菌。
杆狀細胞，0.4-1.0μm X 0.8-6.0μm。有的種在含琥珀酸鹽時可形成多形態細胞。在含乙醇為惟一碳源的培養基上細胞呈類球體。折光體（多磷酸鹽）和脂類（聚－β-羥基丁酸鹽）體幾乎遍及全細胞革蘭氏反應陽性或可變；而細胞顯微結構似乎是革蘭氏陰性型，肽聚糖由間－二氨基庚二酸直接相連，還有多糖。細胞不運動或運動（周生鞭毛）。好氧，以氧為末端電子受體的嚴格呼吸型。最適溫度25～30°C，最適pH5.8-7.0。菌落通常不透明並帶粘液（雖也有不粘的種），水溶性類胡蘿卜素致使菌落呈黃色。接觸酶陽性。所有菌株能在無機培養基，以H2、O2和CO2(7:2:1)的大氣中營化能自養生活；也能在甲醇、乙醇、正－丙醇、正－丁醇和各種有機酸作為惟一碳源時營化能異養生活。可利用的碳水化合物範圍有限，從一些碳水化合物中既不產揮發性或非揮發性脂肪酸也不產氣體。在無氮培養基上可固定大氣氮。但大多數菌株隻能在降低氧壓時固氮，每消耗lg蔗糖可固氮≥20mg。至今未知形成根瘤。在含腐爛有機物的濕土和水中都可出現。相近屬的鑒別見表4-11。該屬包括三個種，其鑒別特征列於表4-12。
