肺炎支原体具有支原体属的共同特征如：①高度多形性；②可通过0.45μm或0.22μm微孔滤膜；③缺乏细胞壁，在固体培养基上有形成油煎蛋菌落的倾向；④基因组较小，富含A-T。在电镜下观察肺炎支原体，其基本形态为球形、双球形及丝状。有时呈杆状、环形、哑铃状、念珠状等不规则形态。球形肺炎支原体大小为50～700nm，丝状大小为（100～400） nm ×（50～100）μm。在液体培养基中，MP可进行滑行运动，在固体培养基表层生长，呈细颗粒状，无尾部。肺炎支原体初次分离株不出现透明边缘区，呈圆形、圆屋顶状或颗粒状，反复传代可成“油煎蛋状”(图2-1)。

由于MP无细胞壁，因此Gram染色为阴性，但不易着色；Giemsa染色时间约需15分钟，呈淡紫色；菌落用Dienes染色成蓝色，不易褪色，而细菌（除嗜血杆菌外）一般不易着色，可达到鉴别MP的作用。

肺炎支原体的超微结构简单，无细胞壁，菌体最外层为细胞膜，由蛋白质与脂质组成“三明治”结构，即内、外二层主要是蛋白质，中间层为脂质。细胞膜中胆固醇含量较多，约占36%，对保持细胞膜的完整性具有一定作用。胞质内含核糖体颗粒、双链DNA及质粒或转座子。电子显微镜下观察，可见肺炎支原体的一端有一种特殊的末端结构（terminal structure）（图2-2），能使支原体黏附于呼吸道黏膜上皮细胞表面，与其在黏膜上的定植和致病有关。另有报道，MP细胞膜外具有荚膜样物质，但尚无定论。

肺炎支原体生长比一般支原体慢，1～6小时分裂一代。因此，标本接种后一周内基本很少能看到菌落形成，有时需要3周才形成肉眼可见的菌落形态。 但反复传代后生长加快，对数生长期细胞数可达10 ⁷CFU/ml。液体培养物在相差显微镜下为球形或长丝状，以滑行方式运动，液体不易混浊，有时可见丝状或小球颗粒黏附于容器表面；在固体琼脂培养基上孵育的典型菌落呈荷包蛋样，但又区别于一般支原体，呈圆形、中间隆起、有颗粒，如杨梅状，直径20～500μm；半固体培养基中呈现细小菌落，肉眼可见。

MP基因组小，生活合成能力有限，在自然界不能自由生存，需由其寄生的宿主提供多种营养物质才能繁殖。支原体的营养要求比一般细菌高，其生长需要胆固醇。常用的培养基是以牛心消化液为基础的，加入10%～20%人或动物血清及新鲜酵母浸液制成的液体或固体培养基。MP在有氧条件下也能生长，在含5%CO ₂中生长最好，最适pH为7.5～8.0，低于7.0则死亡。

MP菌落能吸附豚鼠红细胞、产生溶血素，能迅速而完全地溶解哺乳动物红细胞。MP生长时能分解葡萄糖产酸，使培养基出现酸性颜色变化，pH下降，故在MP培养基中加入葡萄糖及酚红作为指示剂来观察其生长情况。MP不能利用精氨酸和尿素，可还原亚甲蓝，还原无色的氯化三苯基四氮唑（TTC）成粉红色化合物。上述生化反应特点都可用于肺炎支原体的鉴定指标。

由于缺乏细胞壁，MP对理化因素的抵抗力较细菌弱，对干燥剂敏感。对常用消毒剂敏感，对醋酸铊、亚甲蓝和青霉素的抵抗力较细菌强。因此，在分离培养时，加入此类药物可防止杂菌的生长。对干扰蛋白质合成及作用于胆固醇的抗菌药敏感，对干扰细胞壁合成的抗生素耐药。耐冷，-70℃或液氮可长期保存菌株，在4℃则保存时间不宜超过3天。

自1995年10月，人类完成了第一个支原体，即生殖支原体G37株的基因组测序，目前已完成17株支原体基因组测序，包括肺炎支原体。

肺炎支原体M129基因组全长816 394bp，G+C含量40%，双链丰余度为2.95。预测含有688个开放阅读框（open reading frame，ORF），42个RNA编码基因，发现1个具有200个寡核苷酸的RNA。75.9%的ORF与其他细菌（主要是生殖支原体）基因组具有同源性。在所有ORF中，已明确458个编码功能蛋白。42个特征性功能域，包括亮氨酸拉链序列、典型原核细胞脂蛋白序列和ATP/GTP的结合位点。用结构域分析程序对蛋白质结构进行分析，发现275个属于跨膜蛋白，29个具有高度螺旋结构，提示膜蛋白占50%以上。大约8%的基因组具有重复片段，这些重复DNA片段主要为RepMP2/3、RepMP4和RepMP5。

肺炎支原体基因组具有偏嗜性，AUU（Ile，4.6%）、AAA （Lys，4.6%）、UUU（Phe，4.3%）、GAA（Glu，4.2%）和UUA（Leu，3.9%）是最常使用的密码子，而UGC（Cys，0.2%）、CGA（Arg，0.29%）、AGG（Arg，0.4%）和UGU（Cys，0.55%）是最少使用的密码子。蛋白质中含量较丰富的氨基酸是Leu（10.3%）、Lys （8.5%）、He（6.6%）和Val（6.5%）。G+C比例高的区域通常编码P1基因、P1操纵子元件的ORF6、重复DNA序列或tRNA，G+C含量少的区段主要编码一些脂蛋白或HSD修饰/限制系统。

肺炎支原体基因组中参与DNA修复和复制的DNA聚合酶Ⅲ只存在τ、γ、δ′、β四个亚单位。由于肺炎支原体不编码polA样的DNA修复酶，同时缺乏作用于引物转位的RNaseH和作用于复制终止的蛋白。所以，肺炎支原体的突变率比其他支原体高。通过同源性比较发现，肺炎支原体仅有一个信号因子（sigaA）参与表达和调控，提示肺炎支原体没有类似双信号系统，对外界刺激的应答不依赖于σ因子的表达水平。同时，肺炎支原体还具有多种GTP-结合蛋白和一种毒力相关蛋白vacB，也可能参与基因表达与调控。

肺炎支原体的翻译机制相对完整，约有15% ORF编码的蛋白质参与其中，包括19种tRNA合成酶、50种核糖体蛋白、33种tRNA、1个rRNA操纵元件（编码5S、16S和23SrRNA）和1个10SRNA。这种10SRNA在进化上十分保守，经翻译后可能起tRNA和mRNA的作用。

在肺炎支原体中发现了三种转运系统：①磷酸烯醇丙酮酸-糖磷酸转移酶系统（PTS）；②ABC转运系统：由2个ATP结合区、2个跨膜区和1个底物结合区组成；③主动扩散系统：该系统利用跨膜蛋白作为特异性转运载体。