Otwory hydrotermalne to konstrukcje na dnie oceanu, w których panują ekstremalne warunki. W tych otworach wentylacyjnych i wokół nich panuje ekstremalne ciepło i ciśnienie. Ponieważ światło słoneczne nie może dotrzeć do głębin tych struktur, musiało istnieć inne źródło energii dla wczesnego życia, które mogło się tam formować. Obecna forma otworów wentylacyjnych zawiera substancje chemiczne, które nadają się do tego chemosynteza- sposób, w jaki organizmy wytwarzają własną energię podobną do fotosyntezy, w której do wytwarzania energii wykorzystuje się chemikalia zamiast światła słonecznego.
Te rodzaje organizmów to ekstremofile, które mogą żyć w najcięższych warunkach. Otwory hydrotermalne są bardzo gorące, stąd nazwa „termiczna” w nazwie. Mają też skłonność do kwasowości, która zwykle jest szkodliwa dla życia. Jednak życie, które mieszka w tych otworach i w ich pobliżu, posiada adaptacje, które pozwalają im żyć, a nawet prosperować w tych trudnych warunkach.
Archaea żyjcie i rozwijajcie się w tych otworach i w ich pobliżu. Ponieważ ta Domena życia jest zwykle uważana za najbardziej prymitywny organizm, nietrudno uwierzyć, że jako pierwsi zaludniają Ziemię. W komorach hydrotermalnych panują odpowiednie warunki, aby utrzymać Archeę przy życiu i rozmnażać się. Dzięki ilości ciepła i ciśnienia w tych obszarach, wraz z dostępnymi rodzajami chemikaliów, życie można stworzyć i zmienić stosunkowo szybko. Naukowcy prześledzili także DNA wszystkich obecnie żywych organizmów z powrotem do wspólnego ekstremofila przodka, który zostałby znaleziony w otworach hydrotermalnych.
Gatunki zawarte w domenie Archaea są również uważane przez naukowców za prekursory organizmów eukariotycznych. Analiza DNA tych ekstremofilów pokazuje, że te jednokomórkowe organizmy komórkowe są w rzeczywistości bardziej podobne do a komórka eukariotyczna i domena Eukarya niż inne jednokomórkowe organizmy tworzące bakterie domena.
Jedna hipoteza o ewolucji życia zaczyna się od Archaea w otworach hydrotermalnych. Ostatecznie te typy organizmów jednokomórkowych stały się organizmami kolonialnymi. Z czasem jeden z większych organizmów jednokomórkowych pochłonął inne jednokomórkowe organizmy, które następnie ewoluowały, by stać się organellami w komórce eukariotycznej. Komórki eukariotyczne w organizmach wielokomórkowych mogły następnie różnicować i wykonywać wyspecjalizowane funkcje. Ta teoria ewolucji eukariontów od prokariotów nazywa się teoria endosymbiotyczna i został po raz pierwszy zaproponowany przez amerykańskiego naukowca Lynn Margulis. Mając wiele danych na poparcie tego, w tym analizę DNA, która łączy obecne organelle w komórkach eukariotycznych ze starożytnymi komórkami prokariotycznymi, teoria endosymbiotyczna łączy hipotezę wczesnego życia o otworach hydrotermalnych na Ziemi ze współczesnym wielokomórkowym organizmy.