细菌的特殊结构包括荚膜、鞭毛、菌毛和芽胞。
（1）荚膜：为某些细菌（称为荚膜菌）所特有的位于细胞壁外粘稠性结构，其化学成分，在多数细菌为多糖，少数细菌为多肽。荚膜具有抗吞噬作用，粘附作用，是构成细菌毒力的因素之一；有抗溶菌酶、抗补体、抗干燥及补充营养作用；荚膜具有抗原性，可用以鉴别细菌和进行细菌分型。
（2）鞭毛：某些细菌（称为鞭毛菌）包括所有的弧菌和螺菌、占半数的杆菌及极少数球菌，由细胞膜长出菌体外细长的蛋白质丝状体，根据其鞭毛位置和数目，分为单毛菌、双毛菌、丛毛菌和周毛菌。鞭毛具有运动性，使鞭毛菌趋向营养物质，避开有害因子。某些细菌如霍乱弧菌、空肠弯曲菌等的鞭毛与穿过小肠粘膜层致病有关。
（3）菌毛：许多G^－菌及个别G⁺菌，在其菌体表面长出细而短，多且直的蛋白质丝状体。菌毛分为普通菌毛与性菌毛两种。普通菌毛遍布菌体表面，可有数百条，是粘附于宿主细胞表面，构成感染的必要因素。性菌毛为大肠杆菌及其它肠道菌所特有的结构，有性菌毛的肠杆菌称为雄性（F⁺）菌，可有1～10条较粗而中空的性菌毛。雄性菌通过粘附接合无性菌毛的雌性（F^－）菌，将遗传物质由F⁺菌传递给F^－菌。
（4）芽胞：为某些细菌包括需氧芽胞杆菌属和厌氧芽胞杆菌属细菌在不良环境下的休眠体。在细菌繁殖体内形成厚而坚韧芽胞壁和外壳的圆形或卵圆形小体。芽胞形成后，其母菌细胞即失去活性。细菌芽胞对外界抵抗力大大增强，如炭疽杆菌芽胞污染草原，可维持20～30年的传染性。当条件适宜时，芽胞通过发芽方式转化为细菌繁殖体。