Con il termine termofilo si indica un insieme di organismi, appartenenti alla più ampia classe degli estremofili, che vivono e si moltiplicano a temperature relativamente elevate, ovvero oltre i 45 °C e fino ai 122 °C. Molti termofili rientrano nel regno degli archea. Una ipotesi è che i batteri termofili siano stati tra le primissime forme di batteri.

L'habitat ideale dei termofili è rappresentato dalle regioni della Terra caratterizzate da attività geotermale come nel caso delle acque termali e delle foci idrotermali delle profondità marine, nonché laddove sia presente materia organica in decomposizione come nel caso dei pantani torbosi e del compost.

I termofili possono essere sia obbligati che facoltativi: i termofili obbligati richiedono necessariamente temperature elevate per poter crescere, mentre i termofili facoltativi possono svilupparsi sia ad alte temperature che a valori inferiori di temperatura. Gli ipertermofili sono un caso particolare di termofili estremi i cui valori ottimali di temperatura sono oltre 80 °C e in alcuni casi prosperano oltre i 100 °C, come il Pyrolobus fumarii che per riprodursi richiede temperature di 105 °C e smette di moltiplicarsi ad una temperatura inferiore ai 90 °C

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