放線菌的細胞核同細菌一樣，都為擬核，其實質(zhì)為一條共價、閉合、環(huán)狀、以超螺旋形勢存在的雙鏈DNA分子，又稱核質(zhì)體。由于放線菌菌絲的細胞質(zhì)是連通的，故起核質(zhì)體的數(shù)目較多，為典型的多核細胞醫(yī)|學教育網(wǎng)搜集整理。菌絲中所含的核質(zhì)體數(shù)一般與菌絲的生長速度有關(guān)，在快速生長的菌絲中，核質(zhì)體DNA可占細胞總體積的15%-20%。

放線菌種類很多，數(shù)放線菌具有發(fā)育良好的分支狀菌絲體，少數(shù)為桿狀或原始絲狀的簡單形態(tài)。菌絲大多無隔膜，其粗細與桿狀細菌相似，直徑為1微米左右。細胞中具核質(zhì)而無真正的細胞核，細胞壁含有胞壁酸與二氨基庚二酸，而不含幾丁質(zhì)和纖維素。以與人類關(guān)系最密切、分布最廣、種類最多、形態(tài)最典型的鏈霉菌屬為例。鏈霉菌主要由菌絲和孢子兩部分結(jié)構(gòu)組成。