Air laut yang meresap ke dalam batuan berpori di punggung tengah samudra dipanaskan oleh magma di bawahnya dan naik kembali, muncul di dasar laut sebagai lubang hidrotermal. Cairan yang keluar dapat melebihi 400 °C dan mengandung banyak logam terlarut dan senyawa kimia tereduksi.

Ketika fluida panas bercampur dengan air laut dingin di sekitarnya, mineral akan mengendap, membentuk cerobong dan gundukan. Energi kimia dalam fluida tersebut mendukung komunitas mikroba yang padat yang membentuk dasar jaring makanan unik yang mendukung cacing tabung, kerang, udang, dan hewan khusus lainnya. Lubang hidrotermal terjadi di semua samudra dan dalam berbagai pengaturan tektonik, dari punggung bukit yang menyebar cepat hingga cekungan busur belakang.

Penemuan lubang hidrotermal pada tahun 1977 mengubah pemahaman biologi tentang sumber energi yang dapat menopang ekosistem kompleks. Lubang hidrotermal juga berkontribusi pada keseimbangan kimia laut dan telah diusulkan sebagai kemungkinan lokasi asal mula kehidupan. Lubang hidrotermal bersifat sementara; ladang lubang hidrotermal individual mungkin hanya bertahan beberapa dekade hingga berabad-abad sebelum sumber panasnya berpindah.

Menjelajahi ladang lubang hidrotermal baru masih termasuk di antara momen paling menarik dalam penelitian laut dalam.