Vi khuẩn khảo cổ được phân loại một cách khoa học trong miền Archaea. Thuật ngữ "vi khuẩn khảo cổ" được sử dụng vào cuối những năm 1970 để mô tả lĩnh vực sống thứ ba mới được công nhận bao gồm một số vi sinh vật đơn bào nhất định. Vì những sinh vật này hoàn toàn khác với vi khuẩn, các nhà khoa học sau đó đã đổi tên miền này là Archaea.
Nhiều vi sinh vật Archean sống trong môi trường khắc nghiệt. Thermophile sống ở nơi có nhiệt độ khắc nghiệt, chẳng hạn như suối nước nóng của Vườn quốc gia Yellowstone, một trong những nơi đầu tiên loài Archaea được phát hiện. Halophile phát triển mạnh ở những vùng nước có độ mặn cao, trong khi methanogens tồn tại bất chấp khí mêtan mà chúng tạo ra.
Archaea không chỉ sống trong điều kiện khắc nghiệt. Chúng có thể được tìm thấy ở biển khơi cùng với các sinh vật phù du.
