Bakterie termofilne to mikroorganizmy występujące w obszarach o zbyt wysokiej temperaturze dla innych rodzajów bakterii. Bakterie te żyją, rozmnażają się i rozwijają w temperaturach od 113 stopni do ponad 212 stopni Celsjusza.
Bakterie termofilne można znaleźć rosnące naturalnie w najgorętszych miejscach na Ziemi. Gorące źródła, wulkany i gejzery to dla nich wspaniałe miejsca. Występuje również we wszystkich rodzajach nawozu i rozwija się w hałdach kompostowych. Szacuje się, że 1 bilion bakterii zmieści się w jednej łyżeczce odpadów. Są to organizmy odpowiedzialne za rozkład materii organicznej w kompoście. Ze względu na wysokie zapotrzebowanie na ciepło oraz dodatkowe ciepło wytwarzane podczas jedzenia materiałów w hałdzie, są one powodem spontanicznych pożarów kompostu.
Bakterie termofilne są wykorzystywane nie tylko w rolnictwie, ale również w technologii. Enzym potrzebny do dopasowania DNA został stworzony przy użyciu Thermus aquaticus i Thermococcus litoralis, dwóch termofili.
Termofile, które przebywają w najwyższych temperaturach, znacznie powyżej temperatury wrzenia wody, określane są jako ekstremalne termofile. Niektórzy naukowcy twierdzili, że termofile są najstarszymi organizmami żyjącymi na Ziemi. Bakterie termofilne odkryto po raz pierwszy w 1966 roku w naturalnych gorących źródłach w Parku Narodowym Yellowstone.