甲烷杆菌属拉丁学名(Methanobacterium Kluyver and Van Niel,1936) 弯、扭曲到直杆，形成长丝，宽度约 0.5～1.0 μm。不产生芽孢。
革兰氏染色可变；细胞壁含假胞壁酸。不运动。细胞产生缘毛(根据所检测的2株菌)。极端严格厌氧。中温种的最适生长温度是37～45℃，嗜热种为 55℃或更高。能量代谢来源于还原CO2为CH4；电子供体只有H2、甲酸盐、二元醇和CO；不能代谢甲基胺和乙酸。氨可以作为惟一氮源，硫化物可作为硫源。不能固氮，元素硫可被还原为硫化物。可在水田、沉积物或其他缺氧的且除CO2外无其他无机电子受体(如硝酸盐或硫酸盐)存在的环境分离到。 DNA的G+C mol%是32～61。 模式种：
甲酸甲烷杆菌(Methanobacterium formicicum)。