Bazı organizmalar, çoğu canlıyı öldürecek koşullarda gelişirler: kaynama noktasının üzerindeki sıcaklıklar, ezici basınçlar, neredeyse tamamen karanlık veya zehirli metaller ve gazlar açısından zengin kimyasal ortamlar. Bu uzmanlaşmış canlılara ekstremofil denir. Okyanus, özellikle derin ve hidrotermal ortamları, onların başlıca yaşam alanlarından biridir.

Termofiller ve hipertermofiller siyah duman bacalarında yaşar; piezofiller hendeklerin basıncına dayanır; psikrofiller kutup ve derin soğuk sularda gelişir. Birçoğu mikroptur, ancak bazı hayvanlar, örneğin bazı baca solucanları ve amfipodlar da bu kategoriye girer. Enzimleri ve zarları stres altında işlevsel kalacak şekilde uyarlanmıştır ve hem bilimsel bilgiler hem de potansiyel biyoteknolojik uygulamalar sunmaktadır.

Ekstremfil organizmaların varlığı, Dünya'daki bilinen yaşanabilir koşulların kapsamını genişletti ve güneş sisteminin başka yerlerinde yaşam arayışına ışık tuttu. Onları incelemek, özel basınçlı kaplar, yüksek sıcaklıklı inkübatörler ve yerinde koşulları koruyan dikkatli örnekleme gerektirir. Her yeni hidrotermal alan veya buzul altı göl, daha önce görülmemiş adaptasyonlara sahip organizmalar ortaya çıkarır.

• Aşırı koşullarda gelişen organizma
• Hidrotermal bacalarda, hendeklerde ve kutup denizlerinde yaygındır.
• Mikropları ve bazı hayvanları içerir.
• Astrobiyoloji ve biyoteknolojiye bilgi sağlar.