Термофильные бактерии развиваются при более высокой температуре (от 40 до 90 °С). На дне океана в горячих сульфидных водах живут бактерии, развивающиеся при 250—300 °С и давлении 265 атм. Термофилы обитают в горячих источниках, участвуют в процессах самонагревания навоза, зерна и сена.
Наличие большого количества термофилов в почве свидетельствует о ее загрязненности навозом и компостом. Поскольку навоз наиболее богат термофилами, последние рассматривают как показатель загрязненности почвы.
Температурный фактор учитывают при стерилизации. Вегетативные формы бактерий погибают при 60 °С в течение 20—30 мим, споры — в автоклаве при 120 °С в условиях пара под давлением.
Хорошо выдерживают микроорганизмы действие низкой температуры. Поэтому их можно долго хранить в замороженном состоянии, в том числе при температуре жидкого газа (—173 °С).