I micobatteri sono caratterizzati dalla presenza di una parete cellulare (non si tratta di una vera e propria parete) insolitamente spessa e dalla struttura patogena insolita. Contrariamente a quelle degli altri batteri che sono formate di solo peptidoglicano (seppure disposto in più o meno strati nelle diverse specie), la parete dei micobatteri presenta uno strato relativamente sottile di peptidoglicano legato ad una serie di molecole composta rispettivamente da arabinogalattani, acidi micolici e glicolipidi fenolici.