（一）形态与结构
支原体的大小为0.2～0.3um,可通过滤菌器，常给细胞培养工作带来污染的麻烦。无细胞壁，不能维持固定的形态而呈现多形性。革兰氏染色不易着色，故常用Giemsa染色法将其染成淡紫色。细胞膜中胆固醇含量较多，约占36%，对保持细胞膜的完整性具有一定作用。凡能作用于胆固醇的物质（如二性霉素B、皂素等）均可引起支原体膜的破坏而使支原体死亡。
支原体基因组为一环状以双链DNA，分子量小（仅有大肠杆菌的五分之一），合成与代谢很有限。
肺炎支原体的一端有一种特殊的末端结构（terminal structure），能使支原体粘附于呼吸道粘膜上皮细胞表面，与致病性有关。
（二）培养特性
营养要求比一般细菌高，除基础营养物质外还需加入10～20%人或动物血清以提供支原体所需的胆固醇。最适pH7.8～8.0之间，低于7.0则死亡，但解脲脲原体最适pH6.0～6.5。
大多数兼性厌氧，有些菌株在初分离时加入5%CO2生长更好。生长缓慢，在琼脂含量较少的固体培养基上孵育2～3天出现典型的“荷包蛋样”菌落：圆形（直径10～16um），核心部分较厚，向下长入培养基，周边为一层薄的透明颗粒区。此外，支原体还能在鸡胚绒毛尿囊膜或培养细胞中生长。
繁殖方式多样，主要为二分裂繁殖，还有断裂、分枝、出芽等方式，盖因缺乏细胞壁造成分裂时二个子细胞大小均所致。同时，支原体分裂和其DNA复制不同步，可形成多核长丝体。
（三）生化反应与分型
一般能分解葡萄糖的支原体则不能利用精氨酸，能利用精氨酸的则不能分解葡萄糖，据此可将支原体分为两类（见表19-1）。解脲脲原体不能利用葡萄糖或精氨酸，但可利用尿素作能源。
各种支原体都有特异的表面抗原结构，很少有交叉反应，具有型特异性。应用生长抑制试验（Growth inhibition test,GIT）、代谢抑制试验(Metabolicinhibition test,MIT)等可鉴定支原抗原，进行分型。
表19-1 人类支原体的主要生物学性状
| 名称 | 需要胆固醇 | 分解葡萄糖 | 分 解 | 还原四氮唑 | 吸附红细胞 | |
| 支原体属 人型支原体 唾液支原体 发酵支原体 肺炎支原体 口腔支原体 生殖支原体 脲原体属 解脲脲原体 | + + + + + + + | - - + + - + - | + + - - + - - | - - - - - - + | - - - + - ± - | - - - + + - + |
（四）抵抗力
支原体对热的抵抗力与细菌相似。对环境渗透压敏感，渗透压的突变可致细胞破裂。对重金属盐、石炭酸、来苏尔和一些表面活性剂较细菌敏感，但对醋酸铊、结晶紫和亚锑酸盐的抵抗力比细菌大。对影响壁合成的抗生素如青霉素不敏感，但红霉素、四环素、链霉素及氯霉素等作用于支原体核蛋白体的抗生素，可抑制或影响蛋白质合成，有杀灭支原体的作用。
支原体不侵入机体组织与血液，而是在呼吸道或泌尿生殖道上皮细胞粘附并定居后，通过不同机制引起细胞损伤，如获取细胞膜上的脂质与胆固醇造成膜的损伤，释放神经（外）毒素、磷酸酶及过氧化氢等。
巨噬细胞、lgG 及lgm 对支原体均有一定的杀伤作用。呼吸道粘膜产生的SlgA抗体已证明有阻止支原体吸附的作用。在儿童中，致敏淋巴细胞可增强机体对肺炎支原体的抵抗力。
L型细菌是在抗生素、溶菌酶等作用下变成的一种细胞壁缺陷型细菌，其许多特性与支原体相似，在鉴定时很有必要将二者区别开来（见不表）。
表19-2 支原体与L型细菌的区别
| 支原体 | L型细菌 |
| 自然界中广泛存在 绝大多数生长需胆固醇 在遗传上与细菌无关，且无论在什么条件下也不能变成细菌 菌落较小，0.1～0.3mm | 自然界很少存在 生长不一定需要胆固醇 在遗传上与原菌相关，并可在诱导因素去除后回复为原菌 菌落稍大，0.5～1.0mm |