La plupart des extrêmophiles connus sont des microbes. Le domaine Archaea possède des exemples bien connus d'extrêmophiles, mais certaines bactéries sont également des extrêmophiles. C'est une erreur d'utiliser le terme extrêmophile pour tous les archéens, car certains d'entre eux sont mésophiles. Tous les extrêmophiles ne sont pas unicellulaires : certains environnements extrêmes ont des animaux qui sont multicellulaires.
Certains extrémophiles se répartissent en plusieurs catégories. Par exemple, les organismes vivant à l'intérieur de roches chaudes profondément enfouies sous la surface de la Terre sont à la fois thermophiles et barophiles.
Acidophiles
Un organisme qui se développe le mieux à des niveaux de pH de 3 ou moins.
Alkaliphiles
Un organisme qui se développe le mieux à des niveaux de pH de 9 ou plus
Endoliths
Organisme qui vit dans des espaces microscopiques à l'intérieur des roches, des fissures, des aquifères et des failles remplies d'eau souterraine dans les profondeurs du sol.
Halophiles
Un organisme qui a besoin d'une forte concentration de sel pour se développer.
Hyperthermophile
Un organisme qui peut bien vivre à des températures comprises entre 80 et 122 °C, comme dans les cheminées hydrothermales des profondeurs de l'océan.
Hypolithes
Un organisme qui vit à l'intérieur des rochers dans les déserts froids.
Lithoautotrophes
Organisme (généralement une bactérie) qui n'obtient du carbone qu'à partir du dioxyde de carbone et de l'oxydation inorganique. Ce sont des chimiolithotrophes, comme Nitrosomonas europaea. Ces organismes tirent leur énergie de composés minéraux tels que les pyrites de fer. Ils agissent dans le cadre du cycle géochimique et de l'usure du substratum rocheux pour former le sol.
Metalotolérant
Ces organismes ne sont pas affectés par des niveaux élevés de métaux lourds dissous en solution, tels que le cuivre, le cadmium, l'arsenic et le zinc.
Oligotrophe
Un organisme qui peut se développer dans des environnements avec très peu de nutriments.
Osmophile
Un organisme qui peut se développer dans des environnements avec beaucoup de sucre.
Piézophile
Organisme qui vit le mieux sous haute pression, par exemple dans les profondeurs de la surface terrestre et dans les fosses océaniques.
Polyextremophile
Un organisme qui appartient à plus d'une catégorie d'extrémophiles.
Psychrophile/Cryophile
Un organisme qui se développe mieux à des températures de 15 °C ou moins. Ils sont communs dans les sols froids, le permafrost, la glace polaire, l'eau froide des océans et sous la neige en haute montagne.
Radiorésistant
Organismes qui peuvent vivre avec des niveaux élevés de rayonnements ionisants. Il s'agit généralement de rayonnements ultraviolets, mais certains organismes peuvent également réparer les dommages causés par les rayonnements gamma.
Thermophile
Un organisme qui peut bien vivre à des températures comprises entre 60 et 80 °C.
Thermoacidophile
Un organisme qui est à la fois thermophile et acidophile. Il se développe le mieux à des températures de 70-80 °C et à un pH compris entre 2 et 3.
Xerophile
Un organisme qui peut se développer dans des endroits extrêmement secs, comme le désert d'Atacama.