Las arqueobacterias son organismos unicelulares que se encuentran comúnmente en lugares altamente inhóspitos con fluctuaciones extremas de temperatura o en agua con altos niveles de ácidos o alcalinas. El término archaebacteria ha sido ampliamente abandonado por el uso de archaea , ya que son su propia clase de organismo y no son bacterias.
Las arqueobacterias fueron descubiertas en la década de 1970 por el Dr. Carl Woese, quien determinó que no podían clasificarse como otros organismos unicelulares como las eucariotas o las eubacterias debido a sus diferencias genéticas y bioquímicas. Las arquebacterias tienen membranas celulares altamente resistentes con azúcares y aminoácidos que son diferentes a las que se encuentran típicamente en las membranas celulares de las bacterias. Las arqueobacterias son capaces de soportar influencias externas que serían fatales para las bacterias, debido a la estructura química de sus paredes celulares. Son muy adeptos a sobrevivir en áreas donde otros organismos no pueden, como cerca de respiraderos geotérmicos subacuáticos, o en agua de alta salinidad que de otra manera mataría o repelería a los peces y otros microorganismos.
Las arqueobacterias conocidas como metanógenos se encuentran en los sistemas digestivos de varios tipos de mamíferos, insectos y peces, y producen metano como parte de su proceso de producción de energía. Los termófilos pueden sobrevivir en hábitats con altas temperaturas, mientras que los psicrófilos viven en ambientes extremadamente fríos. Los halófilos se encuentran en entornos que tienen un alto contenido de sal. Las arqueobacterias también se encuentran en entornos más hospitalarios, como marismas, suelos y aguas oceánicas.