Sus células poseen forma de barra; su cápsula bacteriana tiene dos capas, cada aproximadamente 12 nm de espesor; la externa es una dotación de proteínas.
Su cepa tipo es Methanothermus fervidus Stetter 1982.
Las células son móviles, estrictamente anaerobias y tiñen Gram positivas.
Puede crecer a temperaturas tan altas como 97 °C.
Cepa V24ST puede utilizar solamente dióxido de carbono y de hidrógeno.