Os extremófilos são seres que vivem em ambientes inóspitos, onde outros seres vivos, ditos normais, não teriam hipótese de sobreviver. As características desses micro-organismos já se revelaram úteis, por exemplo, nas indústrias farmacológica, alimentar e de detergentes.
A investigação sobre os extremófilos é feita em diversos centros de pesquisa científica da Europa e dos Estados Unidos e tem por objectivo fundamental perceber os factores inerentes às suas resistências para posteriormente poderem ser usadas em proveito humano. Existem ainda equipas de investigação que estudam extremófilos para perceber a probabilidade de existência de vida fora da Terra. 
Na Terra há extremófilos em regiões vulcânicas ou as fossas abissais submarinas, que vivem a temperaturas na ordem dos 80 ou 100 graus centígrados, até ao máximo de 140. Neste caso designam-se por hipertermófilos, para os distinguir bem dos psicrófilos, outros micro-organismos que se desenvolvem em condições extremas, mas a baixas temperaturas. 
Na natureza existem outras originalidades, como as dos acidófilos e dos alcalófilos, adaptados a meios ácidos (entre pH 0,2 e 4), ou alcalinos (acima de pH 9). Existem ainda os halófilos, que subsistem em meios com salininidade muito elevada (até 30% de sal).
Outra área de interesse no estudo dos extremófilos é o facto de que estes micro-organismos serão também os mais parecidos com as células primitivas que existiram na fase primordial da Terra. Na base da árvore da vida estão colocados os termófilos, os tais extremófilos das temperaturas muito elevadas, e há cientistas a defender que eles evoluem mais lentamente que os outros organismos. Desta forma, eles reterão mais características da célula primitiva, o que lhes confere interesse acrescido de investigação sobretudo na área da Astrobiologia.
Nos seus estudos os cientistas isolam algumas proteínas dos extremófilos e servem-se delas, nomeadamente na investigação biomédica. Por exemplo, o processo de PCR (reacção em cadeia de polimerase), que tem lugar a altas temperaturas, recorre à utilização de proteinas isoladas de termófilos.
As aplicações industriais das proteínas dos extremófilos já nos chegam ao ambiente doméstico e de todos os dias. Muitas delas estão envolvidas no fabrico da frutose de adoçantes, detergentes ( mais eficientes a altas/baixas temperaturas), medicamentos antibióticos, corantes para alimentos e lacticínios.