Las arquebacterias se caracterizan por ser organismos extremofilos, lo que les permite vivir en ambientes con extremas condiciones bioquímicas o ambientales, por lo que se clasifican en los siguientes grupos:
Termofilos extremos: Habitan medios muy cálidos, como manantiales volcánicos ricos en azúcar de 90 °C o ventanas hidrotermales en profundidades marinas de 113 °C. Algunos representantes de estos grupos son: bacterias del género Sulfobus y Pyrolobus fumarii.
Halofilos extremos: Se caracterizan por vivir en ambientes con salinidades mayores al agua del mar. Las colonias de halófilas pueden presentar coloraciones rojizas debido a sus pigmentos fotosintéticos. Ejemplo de ellos: Halacoccus.
