Vi khuẩn ưa nhiệt là vi sinh vật được tìm thấy ở những khu vực có nhiệt độ quá cao đối với các loại vi khuẩn khác. Những vi khuẩn này sống, sinh sản và phát triển mạnh trong nhiệt độ từ 113 độ đến hơn 212 độ F.
Vi khuẩn ưa nhiệt có thể được tìm thấy phát triển tự nhiên ở những nơi nóng nhất trên Trái đất. Suối nước nóng, núi lửa và mạch nước phun là những nơi tuyệt vời dành cho họ. Chúng cũng được tìm thấy trong tất cả các loại phân và phát triển mạnh trong các đống phân trộn. Người ta ước tính rằng 1 nghìn tỷ vi khuẩn có thể nằm gọn trong một muỗng cà phê chất thải. Chúng là những sinh vật chịu trách nhiệm phân hủy chất hữu cơ trong phân trộn. Do nhiệt lượng yêu cầu cao và nhiệt lượng bổ sung mà chúng tạo ra khi ăn các vật liệu trong đống, chúng là lý do gây ra các đám cháy phân trộn tự phát.
Vi khuẩn ưa nhiệt không chỉ được sử dụng trong các ứng dụng nông nghiệp mà còn đang tìm đường vào công nghệ. Enzyme cần thiết để thực hiện khớp DNA được tạo ra bằng cách sử dụng Thermus aquus và Thermococcus litoralis, hai loài ưa nhiệt.
Những vật ưa nhiệt sống ở nhiệt độ cao nhất, cao hơn nhiệt độ sôi của nước, được gọi là vật ưa nhiệt cực đoan. Một số nhà khoa học đã đưa ra giả thuyết rằng sinh vật ưa nhiệt là sinh vật sống lâu đời nhất trên Trái đất. Vi khuẩn ưa nhiệt được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1966 trong suối nước nóng tự nhiên ở Vườn quốc gia Yellowstone.