La temperatura óptima para las cepas tipo está entre 60 y 70 °C, aunque hay variaciones.
[2] Históricamente, es el primer tipo de bacterias termófilas en ser descubierto, cuando en 1969 se identifica a Thermus aquaticus en aguas termales del Parque nacional de Yellowstone.
Varias crecen anaeróbicamente con aceptores de electrones alternativos.
La mayoría forman colonias pigmentadas de color amarillo al rojo, aunque algunas cepas son incoloras.
Se han aislado en todo el mundo en entornos térmicos naturales y artificiales, como áreas hidrotermales terrestres o marinas, grifos de agua caliente, compost autocalentable y superficies rocosas.