El género Azospirillum pertenece a la subclase alfa de las proteobacterias. Características útiles en la identificación rutinaria son la forma vibroide, el pleomorfismo y su movilidad en espiral. Las células contienen cantidades elevadas de poli-ß-hidroxibutirato (PHB), hasta 50% del peso seco celular, observándose al microscopio las células jóvenes con abundantes granulos refringentes. En cultivos semigelificados y gelificados con mas de 24 h de incubación se presentan frecuentemente células refringentes con forma ovoide y de paredes gruesas similares a quistes. Una de las características fenotípicas más ampliamente usada como criterio para el reconocimiento tentativo del género Azospirillum es el color rojo escarlata que toman las colonias al crecer en un medio adicionado del colorante rojo Congo. No obstante, en este medio pueden hallarse colonias mutantes de Azospirillum de color blanco debido a la incapacidad de producir polisacáridos no identificados.

Adicionalmente, la diferenciación de especies del género Azospirillum se logra evaluando la capacidad de usar diversos aminoácidos y su efecto sobre la fijación de nitrógeno, recomendándose el uso de la histidina para la caracterización y aislamiento selectivo de la especie A. lipoferum.

El aislamiento de las bacterias del género Azospirillum resulta en lo general muy simple, ya sea a partir de suelo rizosférico o de la superficie de las raíces (rizoplano) de numerosas plantas hospederas. También se le aisla del interior de las raíces o tallos de algunas plantas. El medio de cultivo usado por excelencia para el enriquecimiento de las especies de Azospirillum "libre" de nitrógeno y con malato como fuente de carbono.

No obstante, en este medio de cultivo son aisladas predominantemente cepas de las especies A. lipoferum y A. brasilense. Estos medios son usados frecuentemente para evaluar la actividad reductora de acetileno, como indicativo de la fijación de nitrógeno. Tubos en los cuales se observa el crecimiento bacteriano en forma de sombrilla, la cual se transforma en una película blanca y densa abajo de la superficie del medio de cultivo, y vire del indicador azúl de bromotimol son considerados tentativamente como positivos para el aislamiento en cultivo puro de la bacteria.

Los azospirilla muestran una muy amplia distribución geográfica alrededor del mundo. Aún cuando son mas abundantes en las regiones tropicales, también se les encuentra en las regiones templadas, frías y desérticas. El pH del suelo juega un papel importante en la presencia de las especies del género Azospirillum. Las especies de A. brasilense y A. lipoferum se encuentran en mayor abundancia en suelos con valores de pH cercanos a la neutralidad, aún cuando a pH abajo de 5 se les encuentra en forma esporadica y no lográndose su aislamiento de suelos con pH menor a 4.5.