杆菌一般呈正圆柱形，也有近卵圆形的，菌体大多平直，亦有稍弯曲的，菌体两端多钝圆，少数是平截状或尖突状。可分为单杆菌（大肠杆菌）、双杆菌（鼠疫杆菌）、链杆菌（猪痢疾杆菌）、球杆菌（多杀性巴氏杆菌）、棒状杆菌（白喉棒状杆菌）、分枝杆菌（结核分枝杆菌）、双歧杆菌（双歧乳杆菌）等。杆菌属原核生物。

各种杆菌的大小、长短、弯度、粗细差异较大。大多数杆菌中等大小长2～5um，宽0.3～1um。大的杆菌如炭疽杆菌(3～5um×1.0～1.3um),小的如野兔热杆菌(0.3～0.7um×0.2um)。菌体的形态多数呈直杆状，也有的菌体微弯。菌体两端多呈钝圆形，少数两端平齐（如炭疽杆菌），也有两端尖细（如梭杆菌）或末端膨大呈棒状（如白喉杆菌）。排列一般分散存在，无一定排列形式，偶有成对或链状，个别呈特殊的排列如栅栏状或v、y、l字样。菌体有的挺直，有的稍弯。多数杆菌的两端为钝圆，亦有少数呈方形，菌体两侧或平行、或中央部分较粗如梭状，或有一处或数处突出。根据其排列组合情况，也可有单杆菌，双杆菌和链杆菌之分。不过杆菌的排列特征远不如球菌那样固定，同一种杆菌往往可以有3种形态同时存在。 单杆菌，有长杆菌和短杆菌（或近似球形）。产芽孢杆菌有枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。梭状的芽孢杆菌有溶纤维梭菌（Clostridium cellulosolvens）。

在食品工业中，利用醋酸杆菌制醋，利用棒状杆菌制味精等。在制剂工业中，苏云金杆菌、杀螟杆菌等能毒杀松毛虫、玉米螟、菜青虫、棉铃虫等多种农林害虫，利用它们制作生物杀虫剂，可以减少农药的使用，防止环境污染。生活在人和一些动物肠道内的大肠杆菌，能够合成维生素B12和维生素K,对我们的健康有益。此外，大肠杆菌还是科学家们进行科学实验研究的好材料。利用生物技术手段，人们已经能够让大肠杆菌来生产胰岛素、干扰素等贵重药物了。