極端微生物是一個有機體，在考慮環境條件下的最佳生長的極端，因為它是一個具有挑戰性的碳基生命形式，如對所有生命地球要生存。

這些生物是行星進化史上的主導。極端微生物的歷史可追溯到4000萬年前，在最極端的條件下繼續蓬勃發展，并稱其為最豐富的生命形式之一。

這與更人類主義和非科學的觀點不同，后者認為極端微生物是生活在人類不舒適環境中的生物。相反，根據人類中心論，生活在較溫和環境條件下的生物可稱為嗜溫菌或中性粒細胞。

在1980年代和1990年代，生物學家發現微生物的生存具有極大的靈活性，可以在極端環境（例如酸性，異常高溫或在不規則氣壓下的環境）中生存，這對復雜的生物是完全不適合的。一些科學家甚至得出結論，地球的生命可能已經在遠低于海洋表面的熱液噴口中開始了。

根據天體物理學家Steinn Sigurdsson的說法，“已經發現地球上有4000萬年歷史的可行的細菌孢子-我們知道它們非常容易輻射。” 一些細菌被發現生活在冰下埋了半英里深的湖泊寒冷和黑暗的南極洲，并在馬里亞納海溝，在地球上的海洋最深的地方。極端微生物適應的關鍵是它們的氨基酸組成，在特定條件下會影響其蛋白質折疊能力。研究地球上的極端環境可以幫助研究人員了解其他世界的可居住性限制。

經常發現-philes的新亞型，并且極端微生物的亞類列表一直在增長。例如，微生物生活在液態瀝青湖Pitch Lake中。研究表明，極端分子棲息在柏油湖中，種群數量在10?⁶至10?^7個細胞/克之間。同樣，直到最近，硼耐受性還未知，但在細菌中發現了強烈的嗜硼菌。隨著最近分離出的嗜硼芽孢桿菌，討論了嗜硼菌。研究這些嗜硼菌可能有助于闡明硼中毒和硼缺乏的機制。

2019年7月，加拿大基德（Kidd）礦的一項科學研究發現了呼吸硫的生物，它們生活在地表以下7900英尺處，并且為了生存而呼吸硫。這些生物還因食用諸如黃鐵礦之類的巖石作為其常規食物而引人注目。

愛達荷國家實驗室的研究人員在黃石國家公園發現了一種熱堿化過氧化氫酶，該酶引發過氧化氫分解為氧氣和水，該生物是從黃體國家公園的一種生物中分離出來的。過氧化氫酶的工作溫度范圍為30°C至94°C，pH范圍為6-10。與其他過氧化氫酶相比，該過氧化氫酶在高溫和pH值下極為穩定。在一項比較研究中，布羅克鏈霉菌過氧化氫酶在80°C和pH 10時顯示半衰期為15天，而過氧化氫酶則來源于黑曲霉在相同條件下的半衰期為15秒。過氧化氫酶將用于去除工業過程中的過氧化氫，例如紙漿和紙張的漂白、紡織品的漂白、食品的巴氏殺菌和食品包裝的表面消毒。

DNA修飾酶（例如Taq?DNA聚合酶）和一些用于臨床診斷和淀粉液化的芽孢桿菌酶是由多家生物技術公司商業生產的。