鞭毛（flagllum）在某些細菌菌體上具有細長而彎曲的絲狀物，稱為鞭毛。鞭毛的長度常超過菌體若干倍。不同細菌的鞭毛數目、位置和排列不同，可分為單毛菌(monotrichate)、雙毛菌(amphitrichate)、絲毛菌(lophotrichate)、周毛菌(peritrichate)。鞭毛自細胞膜長出，游離于細胞外。用電子顯微鏡研究鞭毛的超微結構，發現鞭毛的結構分為：基礎小體、鉤狀體和絲狀體三個部分組成。
基礎小體（basalbody）位于鞭毛根部，埋在細胞壁中。革蘭氏陰性菌鞭毛的基礎小體由一根圓柱和兩對同心環所組成，一對是m環與s環，附著在細胞膜上；另一對是p環與l環，連在胞壁的肽聚糖和外膜上（m、s、p、l分別代表細胞膜、膜上、肽聚糖、外膜中的脂多糖）。革蘭氏陽性菌的細胞壁無外膜，其鞭毛只有m與s環而無p環和l環。鞭毛運動需要能量，細胞膜中的呼吸鏈可供其所需。鉤狀體（hook）位于鞭毛伸出菌體之處，呈鉤狀彎曲，鞭毛此轉變向外伸出，成為絲狀體。絲狀體（filament）呈纖絲狀，伸出于菌體之外，是由鞭毛蛋白亞單位呈緊螺旋狀纏繞而成的中空的管狀結構。鞭毛蛋白是一種纖維蛋白，其氨基酸組成與骨骼肌動蛋白相似，可能與鞭毛的運動性有關。
鞭毛是細菌的運動器官，往往有化學趨向性，常朝向有高濃度營養物質的方向移動，而避開對其在害的環境。常存在于桿菌及弧菌中。鞭毛的數量、分布可用以鑒別細菌。鞭毛抗原有很強的抗原性，通常稱為h抗原，對某些細菌的鑒定、分型及分類具有重要意義。