結(jié)核分枝桿菌為細(xì)長略帶彎曲的桿菌，大小1～4X0.4μm。牛分枝桿菌則比較粗短。分枝桿菌屬的細(xì)菌細(xì)胞壁脂質(zhì)含量較高，約占干重的60%，特別是有大量 分枝菌酸（mycolic acid）包圍在肽聚糖層的外面，可影響染料的穿入。分枝桿菌一般用齊尼（Ziehl- Neelsen）抗酸染色法，以5% 石炭酸復(fù)紅加溫染色后可以染上，但用3%鹽酸乙醇不易脫色。若再加用美藍(lán)復(fù)染，則分枝桿菌呈紅色，而其他細(xì)菌和背景中的物質(zhì)為藍(lán)色。本菌無芽孢、無鞭毛。
        本菌為專性需氧菌,在元氧條件下迅速死亡。為兼性細(xì)胞內(nèi)寄生菌,在細(xì)胞內(nèi)外均可發(fā)育繁殖,強(qiáng)毒菌株可長期生存于巨噬細(xì)胞內(nèi)。生長條件電熱恒溫培養(yǎng)箱37℃,pH6.4-7.0。具有強(qiáng)的疏水性,菌落不易乳化于水及生理鹽水。 繁殖周期較多數(shù)細(xì)菌長,在合適培養(yǎng)基上至少14-15h繁殖一代。群體生長于以雞蛋為基礎(chǔ)的固體培養(yǎng)基上,初次分離需4-8周,次代培養(yǎng)仍需2-4周。營養(yǎng)要求尤高,需要卵黃、血液、馬鈴薯淀粉等有機(jī)物質(zhì),碳、氮、磷、鉀、鎂、鐵等無機(jī)鹽類以及氨基酸、菸酸、核黃素等。
       結(jié)核菌分枝桿菌MAX適溫度為電熱恒溫培養(yǎng)箱37℃，低于30℃不生長。結(jié)核分枝桿菌細(xì)胞壁的脂質(zhì)含量較高，影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，故生長緩慢。在一般培養(yǎng)基中每分裂1代需時(shí)18～24小時(shí)，營養(yǎng)豐富時(shí)只需5小時(shí)。

      初次分離需要營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基。常用的有羅氏（Lowenstein-Jensen）固體培養(yǎng)基，內(nèi)含蛋黃、甘油、馬鈴薯、無機(jī)鹽和孔雀綠等。孔雀綠可抑制雜菌生長，便于分離和長期培養(yǎng)。蛋黃含脂質(zhì)生長因子，能刺激生長。根據(jù)接種菌多少，一般2～4周可見菌落生長。菌落呈顆粒、結(jié)節(jié)或花菜狀，乳白色或米黃色，不透明。在液體培養(yǎng)基中可能由于接觸營養(yǎng)面大，細(xì)菌生長較為迅速。一般1～2周即可生長。臨床標(biāo)本檢查液體培養(yǎng)比固體培養(yǎng)的陽性率高數(shù)倍。