放线菌属是一类呈分枝状生长的革兰阳性杆菌，其典型形态特征具有多方面的表现。

在光学显微镜下观察，放线菌的菌丝细长无隔，直径约为0.5 - 0.8μm。这些菌丝可以分为基内菌丝、气生菌丝和孢子丝三种类型。基内菌丝又称营养菌丝，它生长在培养基内，主要功能是吸收营养物质。基内菌丝会不断分枝，向四周蔓延生长，在培养基表面形成一层密集的菌丝体。气生菌丝是由基内菌丝向空气中生长而成的，它比基内菌丝要粗，颜色也更为多样，可呈现出不同的色泽，如白色、灰色、黄色等。气生菌丝生长到一定阶段会分化出孢子丝。

孢子丝的形态多样，有直形、波曲形、螺旋形等不同形态。螺旋的数目、疏密程度以及旋转方向等都具有种的特征性，这些特征在放线菌的分类鉴定中具有重要意义。当孢子丝成熟后，会形成孢子。孢子的形状有球形、椭圆形、杆状等，其表面也有不同的纹饰，如光滑、刺状、毛发状等。

在患者的病灶组织和脓样物质中，放线菌还会形成肉眼可见的黄色小颗粒，称为硫磺样颗粒。将硫磺样颗粒制成压片或组织切片，在显微镜下可见颗粒呈菊花状，中心由分枝的菌丝交织组成，周围部分菌丝排列成放射状，菌丝末端有胶质样物质组成的鞘包围，且膨大成棒状。这些典型的形态特征对于放线菌属的鉴别和相关疾病的诊断都具有重要的参考价值。