霉菌不是一個分類學上的名詞,而是一些絲狀真菌的通稱。在分類學上,霉菌分屬于藻狀菌綱、子囊菌綱和半知菌綱。
霉菌菌體均由分枝或不分枝的菌絲構成,構成1個菌體的全部菌絲稱為菌絲體。菌絲是纖細的管狀體,直徑約2~10微米。有些霉菌的菌絲無隔膜,為多核細胞,如根霉(Rhizophus)、毛霉(Mucor)等。大多數霉菌的菌絲有隔膜,隔膜將菌絲隔成多細胞結構。
霉菌的菌絲有一定程度的分化,部分菌絲長入培養基內稱為營養菌絲,伸出培養基外的稱為氣生菌絲,由于氣生菌絲上常產生孢子,又稱繁殖菌絲。有的菌絲產生色素,呈現不同顏色。
大部分霉菌的細胞壁由幾丁質組成,幾丁質為N-乙酰葡萄糖胺憑借由β-1,4葡萄糖苷鍵聯接的多聚體。霉菌的細胞核具核膜,因此其細胞為真核細胞。
霉菌的菌落由分枝狀菌絲組成。由于菌絲較粗而長,形成的菌落比較疏松,呈絨毛狀、絮狀或蜘蛛網狀,一般比細菌菌落大幾倍到幾十倍。由于霉菌的孢子具有不同形狀、結構和顏色,因而使得菌落表面呈現出肉眼可見的不同結構和色澤。