Возбудители актиномикоза описаны под различными наименованиями; наиболее распространено Streptomyces по Waksman и Henrici (синоним: Actinomyces по Н. А. Красильникову, 1938). В современных классификациях микроорганизмов лучистые грибы относятся к бактериям, к семейству Actinomycetales.
В отличие от истинных грибов актиномицеты образуют очень тонкий (менее 1 мкм) мицелий, распадающийся на палочковидные и округлые элементы. Как и у бактерий, их клеточная стенка состоит из Сахаров, глюкозаминов и аминокислот; свойственные истинным грибам хитин и клеточка отсутствуют.
Как и бактерии, они лизируются соответствующими актинофагами и чувствительны к сульфаниламидам и антибактериальным антибиотикам. Все актиномицеты имеют ветвящийся субстратный или воздушный мицелий, у большинства с плодоносными ветками и спорами в воздушных частях колоний. Нити мицелия прямые или волнистые, длиной 50—600 мкм, толщиной 0,2—1—2 мкм.
Поперечные перегородки у актиномицетов обычно не обнаруживаются. Размножение актиномицетов осуществляется спорами, распадом мицелия на фрагменты и почкованием. Спороносные нити прямые, волнистые или же закрученные в спирали с 3—5 и даже 12 завитками, располагающимися по ходу часовой стрелки или наоборот.
В субстратном мицелии актиномицетов встречаются концевые и интеркаларные хламидоспоры шаровидной или овальной формы, диаметром 1,5—2 мкм.
Молодые колонии актиномицетов более тонкие, гладкие, плоские и круглые, нередко целиком снимаются с поверхности среды. Зрелые представляются исчерченными, складчатыми или бугристыми, мягкой восковидной или крошковатой консистенции; они более прочно спаяны своими отпрысками с питательной средой. Величина колоний актиномицетов различная (1—1,5 мм).
«Руководство по воздушно-капельным инфекциям», И.К.Мусабаев