氫桿菌屬細胞呈桿狀，需氧，革蘭氏陰性，大小為（0.3-0.5）微米×（2.0-3.0）微米。以單個或鏈狀出現，不形成芽孢，無運動性，利用分子氧作為電子受體進行呼吸代謝；利用分子氫作為電子供體，以二氧化碳為碳源進行無機化能營養，未發現有機化能營養型生長。銨鹽和硝酸鹽均可作為氮源利用，不需要生長因子，最適生長溫度70-75攝氏度，37或80攝氏度不生長。
學名：Hydrogenobacter
分類地位：產液菌門，產液菌科
DNA的GC含量為43.5%-43.9%之間。
細胞脂肪酸的主要成分為直鏈18碳飽和脂肪酸和直鏈18碳不飽和脂肪酸。
醌系統的主要成分為2-甲硫基-3-VI,VII-四羥基多異戊二烯-1，4萘醌。
分布：從日本溫泉的含土壤的熱水中分離。
模式種為嗜熱氫桿菌（H. thermophilus),模式菌株為TK-6（IAM12695）。
