一类具特殊形态的细菌。细胞呈丝状排列，被包在鞘膜内，有独特的生活史。单个细胞杆状，革兰氏染色阳性，偏端丛生鞭毛，能活跃运动，又称游动细胞。鞘一般由蛋白质、多糖、脂类复合物组成，有的还有锰和铁的沉积物，类似荚膜，紧贴在杆菌链的外围，可防御原生动物和某些细菌的攻击。鞘上一般有固着器，可附着于固形物上，当水中营养不足时，鞘可随水流动而富集营养。专性需氧菌。主要分布在含污染物的河流、滤水池、活性污泥等含有机质丰富的流动淡水中。大量生长时，常形成“球衣菌菌花”（ bloom）；也可使活性污泥膨胀，致使难以澄清。包括球衣菌属（ Sphaerotilus）、纤发菌属（ Leptothrix）、软发菌属（ Streptothrix）、利斯克氏菌属（ Lieskeella）、栅发菌属（ Phragmidiothrix），泉发菌属（ Crenothrix）和细枝发菌属（ Clonothrix）。