嗜热菌可用于细菌浸矿、石油及煤炭的脱硫。在一些污泥、温泉和深海地热海水中，生活着能产甲烷的嗜热细菌，生活的环境温度高，盐浓度大，压力也非常高，在实验室很难分离和培养。嗜热真菌通常存在于堆肥、干草堆和碎木堆等高温环境中，有助于一些有机物的降解。利用嗜热菌对废水废料进行厌氧处理，可提高反应速度，消灭污水污物中的病原微生物。
在发酵工业中，可以利用其耐高温的特性，提高反应温度，增大反应速度，减少中温型杂菌污染的机会。嗜热菌可用于生产多种酶制剂，例如纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、菊糖酶等，由这些微生物中产生的酶制剂具有热稳定性好、催化反应速率高，易于在室温下保存。
此外，嗜热菌研究中最引人注目的成果之一就是将水生栖热菌中耐热的Taq DNA聚合酶用于基因的研究和遗传工程的研究以及基因技术的广泛应用中。
嗜热菌，又称高温细菌、嗜热微生物。它是一类生活在高温环境中的微生物，如火山口及其周围区域、温泉、工厂高温废水排放区等。近30年来，这一类微生物越来越广泛地引起了科学家们的重视和兴趣。特别是在水的沸点和沸点以上温度条件下能生活的细菌被发现后，更促进了对嗜热微生物的研究。
根据对温度的不同要求，嗜热菌可划分为3类：
（1）兼性嗜热菌：最高生长温度在40～50 ℃之间，但最适生长温度仍在中温范围内，故又称为耐热菌。
（2）专性嗜热菌：最适生长温度在40 ℃以上，40 ℃以下则生长很差，甚至不能生长。
（3）极端嗜热菌：最适生长温度在65 ℃以上，最低生长温度在40 ℃以上。
随着对嗜热菌研究的广泛开展和进行，新的菌种不断被发现。在这些新发现的菌种中，从意大利一处海底火山口附近的硫磺矿区分离到的一种极端嗜热菌Pyrodictium，最使科学家们感兴趣，它是迄今所知嗜热性最强的细菌。该处的海床由热矿沉积物和被硫覆盖的洞隙组成，海床上不断喷射出热海水和火山气。海床的温度为103℃。Pyrodictium生长的温度范围85～110℃，最适生长温度为105℃；pH值范围5～7；对盐分的适应范围很广，为1.2％～12％，最适盐度为1.5％；严格化能无机营养型，利用H2和元素硫形成大量的H2S；严格厌氧，暴露在氧气下，数分钟后即失活。该菌在保持H2／CO2气相条件、并供给硫的人工合成海水中能够生存，在培养过程中，加入酵母浸出液和蛋白胨可刺激其生长。
嗜热菌种类很多，营养范围亦非常广泛，但多数种类营异养生活，营自养生活的嗜热菌主要包括产甲烷细菌和硫化细菌，不过其中有一部分是混合营养型。
嗜热菌对pH值的要求，有两个绝然不同的范围，嗜酸嗜热的最适pH范围为1.5～4，而另一类群pH范围都是5.8～8.5。极端嗜碱的嗜热菌至今尚未发现。
