胞内寄生,有菌毛、微荚膜,革兰阳性(不易着色),抗酸染色
细胞壁含大量脂质,由内向外:肽聚糖-阿拉伯半乳聚糖-分枝菌酸;
无磷壁酸,有外膜:内层为分枝菌酸,外层为糖脂(海藻糖6,6‘-二分枝菌酸、硫酸脑苷脂、磷脂)
专性需氧,营养要求高;
改良罗氏培养基生长良好;
最适pH为6.5~6.8,最适温度为37℃(低于30℃或高于42℃不生长)
生长缓慢,菌落干燥、坚硬,表面呈颗粒状、乳酪色或黄色,形似菜花状
液体培养基呈菌膜、束状、团块状生长(若加入水溶性脂肪酸,可降低菌表面疏水性,呈均匀分散生长)
可将硝酸盐还原成亚硝酸盐;
结核分枝杆菌热触酶实验阴性,抗煮沸实验阳性,中性红实验阳性;非结核分枝杆菌热触酶实验阳性,中性红实验阴性