Las arquebacterias son un tipo de procariota, es decir, un organismo unicelular sin núcleo celular. Forman el reino Archae, uno de los principales reinos de la vida. Estos organismos son difíciles de clasificar porque tienen similitudes tanto con las bacterias normales como con los eucariotas más grandes. En estructura, son como procariotas unicelulares, pero la transcripción y traducción genética subyacente a su creación es similar a la de los eucariotas más complejos.
Capaces de vivir en una variedad de entornos, las arqueobacterias se conocen como extremófilos. Ciertas especies pueden vivir en temperaturas superiores al punto de ebullición a 100 ° Celsius o 212 ° Fahrenheit. También pueden prosperar en ambientes acuáticos muy salinos, ácidos o alcalinos. Emplean una variedad de trucos químicos para lograr esto, con una especie, las halobacterias, capaces de convertir la luz en trifosfato de adenosina (ATP) o energía celular, utilizando un proceso no fotosintético. Las halobacterias viven en aguas casi completamente saturadas de sal y, a diferencia de las plantas fotosintéticas, son incapaces de extraer carbono del dióxido de carbono atmosférico.
Las arqueobacterias tienen un tamaño entre 1/10 de micrómetro y más de 15 micrómetros. (Un cabello humano tiene aproximadamente 100 micrómetros de ancho). Algunos poseen flagelos, pero estos son sustancialmente diferentes en estructura a la que tienen las bacterias flagelos. En 1999, se secuenció el genoma de Pyrococcus abyssi, una de las arqueobacterias más resistentes de la Tierra. Se espera que el estudio adicional de su resistencia a temperaturas extremas tenga aplicaciones en la industria de la biotecnología. Las arqueobacterias no son patógenas, viven dentro y alrededor de otros organismos, pero no los infectan. Algunos son capaces de soportar presiones de más de 200 atmósferas, lo que les permite prosperar en las profundidades de la Tierra.
Las arqueobacterias no fueron reconocidas como una forma de vida distinta de las bacterias hasta 1977, cuando Carl Woese y George Fox lo determinaron a través de estudios de ARN. Sin embargo, el reino Archae tiene una relación cercana con el reino Eukarya, los dos comparten muchos árboles genéticos y rasgos comunes. Uno de los primeros lugares en los que se descubrieron las Archae fue en las aguas termales hirviendo en el Parque Nacional de Yellowstone.