Bactérias gram-positivas incluídas no filo Actinobacteria (Ordem Actinomycetales).
São organismos imóveis e de crescimento lento e não são resistentes a ácidos ; em sua maioria são aeróbicos, embora alguns possam ser microaerófilos, anaeróbios facultativos ou obrigatórios. São bactérias filamentosas ramificadas com morfologia pleomórfica (capacidade de alguns microrganismos alterarem sua morfologia dependendo das condições ambientais).

São especialmente abundantes em solos, especialmente aqueles com altos valores de pH, com estresse hídrico ou altas temperaturas. Em relação à reação do solo, alguns actinomicetos são altamente tolerantes às condições alcalinas, incluindo os do gênero Streptomyces, que podem crescer com valores de pH de 10. Sua tolerância ao estresse hídrico deve-se à sua capacidade de sintetizar a prolina intracelular como parte de sua estratégia osmorregulatória, que proporciona uma vantagem ecofisiológica em ambientes sujeitos a estresses hídricos regulares, embora esta síntese supõe um consumo de energia para o microrganismo; após períodos prolongados de estresse hídrico, especialmente em solos de latitudes subtropicais e tropicais, os actinomicetos muitas vezes dominam totalmente a microbiota do solo.

São saprófitos capazes de decompor uma grande variedade de substratos orgânicos, incluindo alguns dos polímeros mais recalcitrantes, como quitina, celulose e hemicelulose, que são degradados especialmente sob condições de alto pH. Actinomicetos dos gêneros Streptomyces e Nocardia, por exemplo, estão envolvidos na despolimerização da celulose. Os Streptomyces são fortemente pectinolíticos.

Algumas espécies como Streptomyces coelicolor produzem geosmina, que é o maior contribuinte para o odor característico do solo especialmente após uma chuva. Várias espécies são produtoras de antibióticos naturais, que no ambiente do solo oferecem-lhes uma vantagem competitiva em relação a outros microrganismos com os quais coabitam.