グラム陽性の真正細菌のうち、細胞が菌糸を形成して細長く増殖する形態的特徴を示すものを指していた。 現在の放線菌の定義は16S rRNA遺伝子の塩基配列による分子系統学に基づいている。 典型的な放線菌では空気中に気菌糸を伸ばし胞子を形成するので、肉眼的には糸状菌のように見える。多くは絶対好気性で土壌中に棲息するが、土壌以外にも様々な自然環境や動植物の病原菌としても棲息している。また病原放線菌として知られるActinomyces属とその関連菌群などのように嫌気性を示す放線菌も一部存在する。