A parede celular das micobactérias, que causam a tuberculose e a hanseníase, é rica em peptidoglicano em detrimento dos lipídios, tornando-as suscetíveis às penicilinas.

Mycobacterium tuberculosis tem a parede celular rica em lipídios e a capacidade de formar endósporos, tornando-se resistente aos desinfetantes e aos antissépticos.

As micobactérias são separadas em dois grupos: (1) as de crescimento lento, como M. abcessus, e (2) as de crescimento rápido, como M. leprae, que formam colônias visíveis em meio sintético apropriado dentro de dois dias.

As micobactérias são bastonetes acidorresistentes anaeróbios, não formadoras de endósporos.

Algumas características das micobactérias, como a coloração acidorresistente, a resistência a fármacos e à patogenicidade, são relacionadas à sua parede celular distinta.