结核分支杆菌胞壁含大量的脂质，占胞壁干重的60%，一般染色细菌不易着色，经加温或延长时间才能着色。结核分支杆菌因胞壁含大量脂类故对理化因素抵抗力较强。耐干燥，在干燥的痰内可存活6～8个月。耐酸，在3%的HCl或6%HSO中不被杀死。结核分支杆菌不产生内、外毒素及侵袭性酶，其致病物质主要是荚膜、脂质和蛋白质。典型菌落为粗糙型，表面干燥呈颗粒状，液体培养时形成菌膜。菌落特征可能与菌体含有高浓度的脂质有关。