链霉菌属是最高等的放线菌。有发育良好的分枝菌丝，菌丝无横隔，分化为营养菌丝、气生菌丝、孢子丝。孢子丝再形成分生孢子。孢子丝和孢子的形态、颜色因种而异，是分种的主要识别性状之一。已报道的有千余种，主要分布于土壤中。已知放线菌所产抗生素的90％由本属产生。中国科学院微生物研究所根据气生菌丝（孢子堆）的颜色、基内菌丝的颜色、可溶性色素、孢子丝的形状、孢子的形状和表面结构等特征，将本属分为14个种组，每个种组又包括许多不同的种，以此做为链霉菌属各种的鉴定和寻找新的抗生素产生菌的依据。主要代表如产生链霉素的灰色链霉菌。