Komórki leptospir mają cechy zarówno bakterii Gram-dodatnich jak i Gram-ujemnych. Do tych pierwszych należy ścisłe połączenie błony komórkowej z mureiną, zawartą w ścianie komórkowej. Do tych drugich należy obecność lipopolisacharydu oraz błony zewnętrznej.
Genom Genom zawiera od 3,9 do 4,6 Mpz. Składa się z dwóch chromosomów, oznaczanych rzymskimi cyframi I oraz II. Zawiera dwa zestawy 16S i 23S rRNA i jeden gen 5S. U niektórych wykryto plazmid nazwany p74, którego nie ma w leptospirach patogennych. Do określania sekwencji genomu służy m.in. VNTR i MLST.
Fizjologia Krętki te są obligatoryjnymi tlenowcami. Optymalna temperatura do ich wzrostu to 28–30 °C. Rosną na podłożach wzbogaconych witaminami np. B2 lub B12, kwasami tłuszczowymi oraz solami amonowymi. Kwasy tłuszczowe są jedynym źródłem węgla i są metabolizowane poprzez beta-oksydację. Można też wyhodować leptospiry z materiału pobranego od chorego.
Minimalna temperatura do wzrostu patogennych leptospir wynosi 13-15 °C. Saprofityczne krętki mogą wzrastać już przy temperaturze ok. 5 °C. Są wrażliwe na wysoką temperaturę, wysychanie oraz na środki dezynfekujące.
Mają zdolność do tworzenia biofilmu. Dzięki tej zdolności mogą łatwiej przystosować się do warunków panujących u gospodarza czy tych w wodzie.