Termofilik bakteri, diğer bakteri türleri için sıcaklıkları çok yüksek olan bölgelerde bulunan mikroorganizmalardır. Bu bakteriler 113 derece ila 212 derece Fahrenheit arasında değişen sıcaklıklarda yaşar, çoğalır ve gelişir.
Termofilik bakteriler, Dünya'nın en sıcak yerlerinde doğal olarak büyüyen bulunabilir. Kaplıcalar, volkanlar ve gayzerler onlar için harika yerlerdir. Ayrıca tüm gübre türlerinde bulunurlar ve kompost yığınlarında büyürler. 1 trilyon bakterinin bir çay kaşığı atık maddeye sığabileceği tahmin edilmektedir. Onlar komposttaki organik maddenin parçalanmasından sorumlu organizmalardır. Gereken yüksek ısı ve öbek içindeki malzemeleri yerken oluşturdukları ek ısı nedeniyle, kendiliğinden kompost yangınlarının nedeni bunlar.
Termofilik bakteriler sadece tarımsal uygulamalarda kullanılmaz, aynı zamanda teknolojiye de girerler. DNA eşleşmesini gerçekleştirmek için gereken enzim, iki termofil olan Thermus aquaticus ve Thermococcus litoralis kullanılarak yaratılmıştır.
Suyun kaynama noktasının çok üzerinde, en yüksek sıcaklıklarda bulunan termofillere aşırı termofiller denir. Bazı bilim adamları, termofillerin Dünya'nın en eski canlı organizmaları olduğunu teorilediler. Termofilik bakteri ilk olarak 1966'da Yellowstone Milli Parkı'ndaki doğal kaplıcalarda keşfedildi.