嗜熱菌，又稱高溫細菌、嗜熱微生物。它是一類生活在高溫環境中的微生物，如火山口及其周圍區域、溫泉、工廠高溫廢水排放區等。近30年來，這一類微生物越來越廣泛地引起了科學家們的重視和興趣。特別是在水的沸點和沸點以上溫度條件下能生活的細菌被發現後，更促進了對嗜熱微生物的研究。
根據對溫度的不同要求，嗜熱菌可劃分為3類：
（1）兼性嗜熱菌：最高生長溫度在40～50 ℃之間，但最適生長溫度仍在中溫範圍內，故又稱為耐熱菌。
（2）專性嗜熱菌：最適生長溫度在40 ℃以上，40 ℃以下則生長很差，甚至不能生長。
（3）極端嗜熱菌：最適生長溫度在65 ℃以上，最低生長溫度在40 ℃以上。
隨著對嗜熱菌研究的廣泛開展和進行，新的菌種不斷被發現。在這些新發現的菌種中，從意大利一處海底火山口附近的硫磺礦區分離到的一種極端嗜熱菌Pyrodictium，最使科學家們感興趣，它是迄今所知嗜熱性最強的細菌。該處的海床由熱礦沉積物和被硫覆蓋的洞隙組成，海床上不斷噴射出熱海水和火山氣。海床的溫度為103℃。Pyrodictium生長的溫度範圍85～110℃，最適生長溫度為105℃；pH值範圍5～7；對鹽分的適應範圍很廣，為1.2％～12％，最適鹽度為1.5％；嚴格化能無機營養型，利用H2和元素硫形成大量的H2S；嚴格厭氧，暴露在氧氣下，數分鍾後即失活。該菌在保持H2／CO2氣相條件、並供給硫的人工合成海水中能夠生存，在培養過程中，加入酵母浸出液和蛋白腖可刺激其生長。
嗜熱菌種類很多，營養範圍亦非常廣泛，但多數種類營異養生活，營自養生活的嗜熱菌主要包括產甲烷細菌和硫化細菌，不過其中有一部分是混合營養型。
嗜熱菌對pH值的要求，有兩個絕然不同的範圍，嗜酸嗜熱的最適pH範圍為1.5～4，而另一類群pH範圍都是5.8～8.5。極端嗜堿的嗜熱菌至今尚未發現。
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