Methanobacteriaceae состоит из четырех родов. Типовой вид — Methanobacterium formicum, представлен неподвижными длинными палочками, иногда нитями с оптимальной температурой роста 37—45 °С.
Археи рода Methanobrevibacter — кокки или короткие палочки, мезофиллы. Для роста требуют один или большее число витаминов группы В. Methanobrevibacter ruminantium нуждается в ацетате, как в главном источнике углерода и является преимущественным метаногеном в рубце жвачных животных.
Methanosphaera — близкий родственник рода Methanobacterium. Организмы этого рода уникальны в том отношении, что неспособны восстанавливать С02 до метана и окислять метанол до С02. Это хемоорганотрофы, образующие метан из метанола только в присутствии молекулярного водорода: СН3ОН + Н2 -» СН4 + Н20.
Археи рода Methanothermobacter представлены изогнутыми неподвижными палочковидными клетками, имеют фимбрии. Наиболее быстрый рост происходит при 55—65°С. Восстанавливают С02 до СН4. Некоторые могут использовать формиат, восстанавливать элементарную серу до H2S без генерации энергии. Их мембраны содержат диэфиры и некоторые жирные кислоты, главным образом пальмитиновую, стеариновую и в небольшом количестве — миристиновую. Оптимальная температура для Methanothermobacter thermoautotrophicum {Methanobacterium thermoautotrophicum) - 65-70 °C.
