放線菌細胞的結構與細菌相似，都具備細胞壁、細胞膜、細胞質、擬核等基本結構。個別種類的放線菌也具有細菌鞭毛樣的絲狀體，但一般不形成莢膜、菌毛等特殊結構。放線菌的孢子在某些方面與細菌的芽孢有相似之處，都屬于內源性孢子，但細菌的芽孢僅是休眠體，不具有繁殖作用，而放線菌產生孢子則是一種繁殖方式。
