芽孢杆菌的菌落特征在硅酸盐细菌专用培养基平板上表现为圆形，如半粒玻璃球；突起，凸起度大于45度；无色透明，5-6天后中部有浑浊点，边缘透明；表面光滑，粘稠，弹性大，可拉成丝状。
芽孢杆菌是一类能产生抗力内生孢子的革兰氏阳性菌，细胞呈杆状且外层覆盖大量的吡啶二羧酸钙。其皮层位于核心和芽孢壳之间，含丰富的肽聚糖；核心是一种高度浓缩的、惰性的染色体；最外层的外壁为一层肽聚糖壁，且一层或多层的成分为蛋白质的芽孢衣。
芽孢杆菌具有耐高温、快速复活和较强分泌酶等特点，在有氧和无氧条件下都能存活。在营养缺乏、干旱等条件下形成芽孢，在条件适宜时又可以重新萌发成营养体。