放线菌的菌落主要由菌丝体构成，通常呈现为圆形，表面可能光滑或具有皱褶。在光学显微镜下观察，菌落周围常呈现出辐射状的菌丝。放线菌的菌落特征介于霉菌和细菌之间，不同种类的放线菌可以根据其菌丝的分支程度和气生菌丝的产生量分为两大类：

一类是由产生大量分支和气生菌丝的菌种形成的菌落。这些菌落的质地通常致密，表面紧密、绒状，感觉坚实且干燥，具有较多的皱褶，且不易与培养基分离。在菌落发育的早期阶段，可能与细菌的菌落相似，表面光滑或呈发状缠结。随着孢子丝的形成和孢子的增多，菌落可转变为絮状、粉状或颗粒状，某些孢子含有色素，使菌落呈现出不同的颜色，并带有特殊的泥腥味。

另一类菌落则由不产生大量菌丝体的种类形成，例如诺卡氏放线菌。这类菌落的粘着力较差，结构呈粉质状，用针挑起时容易粉碎。在液体培养基中静置培养时，这类放线菌能在瓶壁液面处形成斑状或膜状菌落，或者沉降于瓶底而不使培养基混浊。若进行震荡培养，则常形成由短菌丝体构成的球状颗粒。

放线菌（Actinomycetes）属于原核生物，能够形成分枝菌丝和分生孢子，其生长方式为菌丝状，并以孢子进行繁殖。这些微生物因菌落呈现放射状而得名，大多数具有发达的分枝菌丝，菌丝纤细，宽度约为0.2至1.2微米。放线菌可以分为营养菌丝、气生菌丝和孢子丝三种类型，分别承担吸收营养物质、生长和形成孢子的功能。