很多是生存在极端环境中的。一些生存在极高的温度（经常100℃以上）下，比如间歇泉或者海底黑烟囱中。
还有的生存在很冷的环境或者高盐、强酸或强碱性的水中。
然而也有些是嗜中性的，能够在沼泽、废水和土壤中被发现。很多产甲烷的古核生物生存在动物的消化道中，如反刍动物、白蚁或者人类。通常对其它生物无害，且未知有致病古菌。
