中国微生物菌种查询网结核分枝杆菌为细长略带弯曲的杆菌，大小1～4X0.4μm。牛分枝杆菌则比较粗短。分枝杆菌属的细菌细胞壁脂质含量较高，约占干重的60%，特别是有大量分枝菌酸（mycolic acid）包围在肽聚糖层的外面，可影响染料的穿入。分枝杆菌一般用齐尼（Ziehl- Neelsen）抗酸染色法，以5% 石炭酸复红加温染色后可以染上，但用3%盐酸乙醇不易脱色。若再加用美蓝复染，则分枝杆菌呈红色，而其他细菌和背景中的物质为蓝色。本菌无芽孢、无鞭毛。是家畜、野生动物、禽类及人类结核病的病原菌．
1.形态与染色特性
在动物病灶内的结核杆菌菌体正直或微弯曲，长1.5~4.0um，宽0.2~0.5um．有时菌体末端具有不同的分枝，有的两端钝圆，无鞭毛，无荚膜和无芽孢，没有运动性。单在，成双．间或成丛排列．在人工培养基上，由于菌型．菌株和环境条件不同．可出现多种形态．如近似球形．棒状或丝状．在电镜下观察本菌具有复杂结构：由微荚膜：细胞外壳的三层结构、胞浆膜、胞浆．间体，核糖体及中间核质构成。 本菌为革兰氏阳性菌。一般苯胺染料难以着色。若用加热或媒染剂处理使之染色后，可以抵抗盐酸．酒精的脱色作用。萋-尼二氏对结核杆菌的抗酸染色法．就是根据这个道理进行的，因为结核杆菌中含有脂类，染料一旦进入细胞内部很难脱出。用上述方法染色，结核杆菌被染成红色，而其他非杭酸性菌和细胞杂质均呈蓝色。
2．培养特性
本菌为严格需氧菌；最适生PH6．5—6．8，最适生长温度为37~37.5℃。本菌生长速度很慢，尢其是初代分离．在人工培养基上最快分裂速度为18h一代，一般1~2周才看见开始生长．3~4周才能旺盛的发育。
结核杆菌对营养要求极高，必须在含有血清．鸡蛋。甘油．马铃薯及某些无机盐的特殊培养基上．才能良好地生长。初代分离培养，更是如此。在固体培养基上．菌落呈灰黄白色．干燥颗粒状．显著隆起．表面粗糙皱缩．菜花状的菌落。在液体培养基内，于液面形成粗纹皱膜，培养基保持透明。若加入吐温80于培养基中．可使结核杆菌呈分散均匀生长。
3.生化特性
结核分枝杆菌不发酵糖类。与牛分枝杆菌的区别在于结核分枝杆菌可合成烟酸和还原硝酸盐，而牛分枝杆菌不能。热触酶试验对区别结核分枝杆菌与非结核分枝杆菌有重要意义。结核分枝杆菌大多数触酶试验阳性，而热触酶试验阴性； 非结核分枝杆菌则大多数两种试验均阳性。热触酶试验检查方法是将浓的细菌悬液置68℃水浴加温20分钟，然后再加H2O2。观察是否产生气泡，有气泡者为阳性。