作绿非硫细菌，尽管还有一部分称作热微菌的细菌也属于绿非硫细菌。它们具有绿色的色素，包括作爲反应中心的菌绿素"a"和作爲天线分子的菌绿素"c"，通常位于称作绿体的微囊中。典型的绿弯菌门细菌是线形的，通过滑行来移动。它们是兼性厌氧生物，在光合作用中不产生氧气，不能固氮。利用3-羟基丙酸途径，而不是常见的卡尔文途径来固定二氧化碳。细胞壁的肽聚糖中含有D-鸟氨酸，类似于革兰氏阳性菌，但革兰氏染色结果仍爲阴性。系统发生树显示绿弯菌门和其他的光合细菌具有不同的起源。