ほぼ完全な球形で比較的小型（0.5〜2µm）ものが多い球菌と比べて、桿菌は形状も大きさもバリエーションに富んでいる（桿菌の例の画像ギャラリーも参照）一般的な桿菌の大きさとしては、短径が0.2〜1µm、長径が1〜5µm程度のものが多い。セラチア（セラチア菌、霊菌）のように0.5x0.7µm程度の小型のものから、炭疽菌のように長径が10µmを超える大型のもの（大桿菌）まで、さまざまな大きさのものが存在する。短径と長径の比率は1.5〜5倍程度のものが多いが、中には短径と長径にあまり差のない短いもの（短桿菌）や、ほとんど変わらず球菌と見分けのつかないもの（球桿菌）なども存在する。菌体の形状も、円筒状で顕微鏡下ではほぼ長方形に見えるもの、角の丸い長方形状に見えるもの、長円形のもの、また菌体の両端または一端が膨れて棍棒やマッチ棒のように見えるもの（破傷風菌やジフテリア菌など）など、さまざまなものがある。特殊なものとしては、カビと同様に、枝分かれした菌糸状の形態をとって成長する放線菌も桿菌の範疇に含めることがある。また、研究者によってはコレラ菌やヘリコバクター・ピロリ、スピロヘータなどのらせん菌も、菌体がらせん状にねじれた桿菌の一種として分類する場合もある。特にコレラ菌に代表されるビブリオについては「コンマ状桿菌」と呼ばれる場合も比較的多く見られる。球菌の場合は、個々の菌体の形状だけではなく、それらがどのように並んでいるかという、菌体の配列が重要視されることが多いが、桿菌の場合は配列が重要視されることは少ない。一般的に桿菌は、個々の菌体が解離して不規則に並んでいる場合が多いためである。しかしながら、桿菌の一部には特徴的な配列をとるものも見られる。炭疽菌は、大きな桿菌が長軸方向に連鎖し、一直線に長く連なった配列をとることが多く、このような形状のものを「連鎖桿菌」と呼ぶことがある。また、ビフィズス菌に代表されるビフィドバクテリウム属 (Bifidobacterium)、ジフテリア菌に代表されるコリネバクテリウム属 (Corynebacterium) などでは、V字型やY字型、T字型など、特徴的な配列が見られる。以上のような桿菌の大きさや形状、配列は菌種によってそれぞれ異なるため、細菌を鑑別同定する上での手がかりの一つになる。ただし同じ細菌であっても、培養条件が変わるとその形状が変化する場合も多い。
12歳のとき、父の命を受けて学問をはじめ、崔光に師事した。父が死去すると、学業を止めようとしたため、母が范紹を諫めて再び学問におもむかせた。太和初年、太学生となり、算生に転じて、経書や史書に広く通じた。492年（太和16年）、孝文帝に選抜されて門下通事令史となり、録事に転じて、奏上の文案を担当した。侍中の李沖や黄門の崔光に重用されて、宮中の奏上文の多くは范紹の手に委ねられた。孝文帝は近臣に対して、「崔光の従容たるは、范紹の力なり」と評した。しばらくして強弩将軍・積弩将軍・公車令に転じ、給事中を加えられ、羽林監となった。景明年間、揚州刺史の任城王元澄が鍾離への攻撃を願い出たので、范紹は宣武帝の命を受けて協議のために寿春に赴いた。元澄は10万の兵を率いて南進したいと、軍資の支援を求めたが、范紹は兵糧の不足を理由に攻撃を断念するよう説いたので、元澄はやむなく聞き入れた。503年（景明4年）になって、元澄はついに鍾離を攻撃したが、勝利できずに撤退した。まもなく范紹は長兼奉車都尉に任じられ、右都水使者に転じた。母が死去したため辞職して喪に服した。504年（正始元年）、寧遠将軍・郢州龍驤府長史として起用され、義陽郡太守を兼ねた。その年の冬、洛陽への帰還を命じられた。朝廷は南征の計画を念頭に、范紹に河北数州の田兵2万5千人と淮水沿岸の戍兵5万人あまりを率いさせて、広く屯田を開かせた。范紹は西道六州営田大使となり、歩兵校尉の任を加えられた。507年（正始4年）2月、宣武帝の命を受けて、鍾離攻撃にあたっていた中山王元英のもとを訪れ、戦況を議論した。元英は必勝を確言したが、范紹は鍾離城の防備を見て、陥すことはできないだろうと予見した。范紹は撤退を勧めたが、元英は従わなかった。范紹は洛陽に帰ると、宣武帝に事情を報告した。范紹の予見通り元英は鍾離で敗戦した（鍾離の戦い）。宣武帝は徐州と豫州の境に新たな州を立てようと、范紹に治所にふさわしい場所を推薦させた。范紹は譙城が要衝として州治を置くにふさわしいと進言したため、宣武帝は南兗州を立てさせた。范紹は入朝して主衣都統となり、中堅将軍の号を加えられ、前軍将軍に転じた。かつての屯田経営の功績により、游撃将軍の号を受けた。次いで都統のまま龍驤将軍・太府少卿となった。さらに長兼太府卿に転じた。後に安北将軍・并州刺史として出向し、その統治は清廉で穏健なものであったが、山胡の侵入に対処できず、声望を損なった。洛陽に召還されて太府卿となった。528年（建義元年）4月、河陰の変により殺害された。