Se encuentran en hábitats como los sedimentos profundos o alrededor de relieves submarinos o dorsales oceánicas donde la corteza terrestre es delgada y existen respiraderos hidrotermales o incluso salida de magma. Estas bacterias transforman los productos químicos de los respiraderos -tóxicos para muchos seres vivos- en alimento y energía, desempeñando el papel de organismos productores en el ecosistema de la zona afótica del océano.
Dentro de las bacterias quimiosintéticas se encuentran tres tipos:
1. Bacterias del hidrógeno y del metano
2. Bacterias nitrificantes
3. Bacterias del azufre.
