放线菌呈菌丝状生长，主要以孢子繁殖，大多数有发达的分枝菌丝，菌丝纤细，宽度近于杆状细菌，约0.2～1.2微米。放线菌在形态上分化为菌丝和孢子，在培养特征上与真菌相似。放线菌是一群革兰氏阳性、高mol%含量的细菌，因菌落呈放线状而的得名。
放线菌可分为：营养菌丝，又称基内菌丝或一级菌丝，主要功能是吸收营养物质，有的可产生不同的色素，是菌种鉴定的重要依据；气生菌丝，叠生于营养菌丝上，又称二级菌丝。
放线菌在自然界分布广泛，主要以孢子或菌丝状态存在于土壤、空气和水中，尤其是含水量低、有机物丰富、呈中性或微碱性的土壤中数量最多。放线菌只是形态上的分类，属于细菌界放线菌门。
放线菌细胞的结构与细菌相似，都具备细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核等基本结构。个别种类的放线菌也具有细菌鞭毛样的丝状体，但一般不形成荚膜、菌毛等特殊结构。
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