嗜熱脂肪地芽孢桿菌營養細胞呈長桿狀、圓端，多數為單個、少數成對或鏈狀排列，細胞寬 0． 6 ～ 1.μm、長 2. 0 ～ 3.5μm，細胞壁為革蘭陽性結構，但染色可在陽性和陰性之間變化。芽孢呈橢圓或柱狀、端生或次端生，孢囊膨脹或不膨脹，無伴孢晶體形成。最佳生長溫度為 56 ～ 60℃，最高生長溫度為 65 ～ 75℃，最低生長溫度為 30 ～ 45℃，需氧或兼性厭氧，利用葡萄糖產酸不產氣。現中國工業微生物菌種保藏管理中心( CICC) 收藏菌株為嗜熱脂肪地芽孢桿菌編號為 CICC 10267 株，即 ATCC 7953 株，其在營養瓊脂上56℃培養 24h 的菌落形態呈淺黃色，表面粗糙濕潤，邊緣不整齊 ； 該菌株在 Cook等產孢培養基上 56℃培養 24 h，取菌苔涂片經芽孢染色法染色后，1 000倍光學顯微鏡下觀察到多數仍為染成紅色的繁殖體與部分已經形成染成藍色的芽孢形態 ； 在產孢培養基上 56℃培養 5 d，鏡下觀察到 90% 以上為已經形成染成藍色的芽孢，只有少數是染成紅色的繁殖體。