Một ví dụ về vi khuẩn sinh tổng hợp là thermodesulfovibrio yellowstonii. Những vi khuẩn này được tìm thấy trong các lỗ thông hơi ở Hồ Yellowstone và là vi khuẩn sinh tổng hợp ưa nhiệt.
Các loài khác yêu thích ở Hồ Yellowstone là vi khuẩn gammaproteobacteria. Chúng sống ở nhiệt độ từ 86 đến 93 độ F. Họ sử dụng một quá trình sinh hóa oxy hóa sulfide, lưu huỳnh và thiosulfate để tạo ra carbohydrate. Đây là điều làm cho vi khuẩn tổng hợp hóa học khác với thực vật, chúng hấp thụ ánh sáng mặt trời để sản xuất thức ăn cho chính chúng. Quá trình quang hợp, trái ngược với quang hợp, không cần ánh sáng mặt trời và có thể diễn ra trong những điều kiện khắc nghiệt trong các lỗ thông hơi nóng dưới nước.
Môi trường sống của vi khuẩn tổng hợp hóa học thường được tìm thấy ở độ sâu đại dương, nơi một lớp súp khoáng chất rò rỉ ra khỏi đáy biển qua các lỗ thông hơi nhiệt. Sergei Winogradsky đã phát hiện ra một loại vi khuẩn tổng hợp hóa học có tên là beggiatoa vào năm 1880 trước khi các lỗ thoát nhiệt thực sự được tìm thấy.
Tổng hợp hóa học là cách lâu đời nhất để sinh vật sản xuất thực phẩm. Trong các đại dương hoặc hồ nước nóng, vi khuẩn tổng hợp hóa học tạo thành cơ sở của một hệ sinh thái, nơi vi khuẩn sống trong bùn của đáy đại dương hoặc bên trong các động vật lớn hơn, chẳng hạn như ốc sên hoặc chi. Những kẻ săn mồi lớn hơn sẽ ăn những thứ này. Những con giun dài trồi lên từ các miệng phun thủy nhiệt nóng, trở thành những trung tâm nơi sự sống tập trung trong một môi trường không có sự sống.
