放線菌主要通過形成無性孢子的方式進(jìn)行繁殖，也可借菌體為裂片段繁殖。
放線菌長到一定階段，一部分氣生菌絲形成孢子絲，孢子絲成熟便分化形成許多孢子，稱為分生孢子。孢子的產(chǎn)生有以下幾種方式。
凝聚分裂形成凝聚孢子。其過程是孢子絲孢壁內(nèi)的原生質(zhì)圍繞核物質(zhì)，從頂端向基部逐漸凝聚成一串體積相等或大小相似的小段，然后小段收縮，并在每段外面產(chǎn)生新的孢子壁而成為圓形或橢圓形的孢子。孢子成熟后，孢子絲壁破裂釋放出孢子(圖2-65)。多數(shù)放線菌按此方式形成孢子，如鏈霉菌孢子的形成多屬此類型。對些種方式現(xiàn)已提出了異議。
橫隔分裂形成橫隔孢子。其過程是單細(xì)胞孢子絲長到一定階段，首先在其中產(chǎn)生橫隔膜，然后，在橫隔膜處斷裂形成孢子，稱橫隔孢子，也中節(jié)孢子或粉孢子(圖2-66)。一般呈圓柱形或桿狀，體積基本相等，大小相似，約0.7-0.8×1-2.5微米。諾卡氏菌屬按此方式形成孢子。
有些放線菌首先在菌絲上形成孢子囊(sporangium)，在孢子囊內(nèi)形成孢子，孢子囊成熟后，破裂，釋放出大量的孢囊孢子。孢子囊可在氣生菌絲上形成，也可在營養(yǎng)菌絲上形成，或二者均可生成。游動放線菌屬和鏈孢菌囊菌屬待均民些方式形成孢子。孢子囊可由孢子絲盤繞形成，有的由孢子囊柄頂端膨大形成。孢囊孢子形成過程見圖2-67。
小單孢菌科中多數(shù)種的孢子形成是在營養(yǎng)菌線上作單軸分枝，基上再生出直而短(5-10微米)的特殊分枝，分枝還可再分枝杈，每個枝杈頂端形成一個球形、橢圓形或長圓形孢了，它們聚集在一起，很象一串葡萄(圖2-68)，這些孢子亦稱分生孢子。
放線菌孢子具有較是的耐干燥能力，但不耐高溫，60-65℃處理10-15分種即失去生活能力。放線菌也可借菌絲斷裂的片斷形成親的菌體，這種繁殖方式常見于液體培養(yǎng)基中。工業(yè)化發(fā)酵生產(chǎn)***時，放線菌就以此方式大量繁殖。如果靜置培養(yǎng)，培養(yǎng)物表面往往形成菌膜，膜上也可產(chǎn)生出孢子。