不同纬度、地形和深度的海洋，具有不同的物理及化学条件，因此造就了特色不一、各式各样的海洋生物。
在一九七九年以前，许多科学家都认为深海海底是永恒的黑暗、寒冷及宁静，不可能有所谓的生命。但是一九七九年，科学家首次在 2,700 公尺的海底发现热泉，并观察到和已知生命极为不同的奇特生命形式，进而改变了对地球生命进化的认知。二零零零年十二月四日，科学家又在大西洋中部发现另一种热泉，结构完全不同，他们把它命名为「失落的城市」，再度引发了科学家对海底热泉的研究热潮。
在宜兰龟山岛所发现不断往上喷出的海底热泉，是一种黄烟囱，这是因为海底冒出大量硫磺所造成的现象，也是近年来发现最大的近海海底热泉，水深从二、三公尺到三十几公尺，约有八、九处之多。
在深海热泉泉口附近均会发现各式各样前所未见的奇异生物，包括大得出奇的红蛤、海蟹、血红色的管虫、牡蛎、贻贝、螃蟹、小虾，还有一些形状类似蒲公英的水螅生物。即使在热泉区以外像荒芜沙漠的深海海底，仍出现了蠕虫、海星及海葵这些生物。
热泉生物能够生存完全是依靠化学自营细菌的初级生产者。在黑烟囱喷出的热液里富含硫化氢，这样的环境会吸引大量的细菌聚集，并能够使硫化氢与氧作用，产生能量及有机物质，形成「化学自营」现象。这类细菌会吸引一些滤食生物，或者是形成能与细菌共生的无脊椎动物共生体，以氧化硫化氢为营生来源，一个以「化学自营细菌」为初级生产者的生态系便形成了。
依照研究热泉生物的了解，它们的生长速度非常快。以贝壳来说，由于它们是滤食性动物，会有鳃、消化系统及进出水口器官；可是海底热泉的贝壳不一样，它们消化系统及进出水口已经呈退化现象，海底细菌则会住在它们的鳃里面，等到繁殖多了，就会被贝体利用，于是贝壳的生长速度也变得非常有效率。
原始细菌可以在比我们能想象到的更加恶劣的环境中生存。但高等一些的生命对环境都相当挑剔，有谁听说除某些细菌以外还有哪种生物能耐百度的高温？可科学家惊讶地发现，地球上还真有这样的生物存在！
在东太平洋海底，那儿有一条长长的地壳活动带，发现有许多的海底热泉。有些热泉在冒出地面时会在出口处形成烟囱似的石柱。从“石头烟囱”里冒出来的热液，温度常能超过百度。就是在这样的沸水环境里，在这些冒着沸水的烟囱外壁上，生活着一种毛绒绒的软体动物，专家们叫它为“庞贝蠕虫”(Alvinella pompejana)。它们用分泌物自石头烟囱的岩基上堆起一条细长的管子，就像珊瑚虫一样，身体就蛰居在里面，生物学家们通过水下仪器及电视看到，这些蠕虫有时会爬出管居而在四周游荡。经测量，那里的中心水温高达105℃，但专家们仍不敢相信，像蠕虫这样高级的动物，竟能生活在如此的高温环境之中。他们想，也许庞贝蠕虫有一种特殊的隔热本领，就像消防服和宇航服那样能保护身体免受高温或真空环境的伤害。可是研究表明，庞贝蠕虫并没有这样的天然防护机能。于是又想到，或许地下热液直窜上方，对周围并没有造成太高的温度，就像冬季烤火，在铁皮烟囱管周围稍远一点，就不会感到太明显的热度一样。
1995年11月至1996年4月，美国生物专家利用著名的深海潜水器“阿尔文”号下潜到海底，仔细查看了3根冒着热液的“海底烟囱”：它们高5-7米，外壁上密密地长满了庞贝蠕虫的白色石管，观察人员用一根特制的温度计伸进石管测量了温度，结果发现，在管口温度是20～24℃，而在管底，也就是贴在烟囱壁处的石底部为62～74℃，最高值测到81℃。于是了解到，这种体长6-8厘米的蠕虫，居然生活在头尾温差高达40～50℃（最高达到60℃）的管子里。这还不算，蠕虫们还时不时地来到“室外”，在离它们的“居室”约1米的范围内游荡，而在1米处的水温已接近海底冷水，只有2℃左右。作为对照，专家们还测量了已被遗忘的空石管，这些空管，口、底的温度与有蠕虫生活的“居室”并无二致。证明这些庞贝蠕虫既没有自身的“隔热服”，也没有什么“用冷却水”降温的本领，它们确确实实地既不怕热也不怕冻，是目前所知地球上最耐高温、最耐温差的动物。
在庞贝蠕虫发现之前，公认为最耐热的动物是生活在撒哈拉大沙漠的一种蚂蚁(Cataglyphis)，那里白天的温度有55℃，可与庞贝蠕虫相比还差得远呢！这种蠕虫的生存能力还不仅在温度一项，在那种热液泉的环境里，海水中有高浓度的有毒硫化物和重金属元素。
那么庞贝蠕虫以什么为食呢？原来它与珊瑚虫一样，是一种共栖动物，与它“相依为命”的还有一种丝状细菌，它们依存在蠕虫的背部，蠕虫为细菌提供培养基并保持细菌周围的水不断地更新，蠕虫则依靠细菌的分泌物为生。科学家们正以极大的兴趣对它们进行深入的研究，或许能从中得到有益于人类的某种启发。
