Las ventilas hidrotermales son fisuras del piso oceánico de las que sale agua calentada geotérmicamente. Se encuentran cerca de sitios volcánicamente activos en los que las placas tectónicas se están separando y dejan espacios por los que se filtra agua oceá­nica con temperaturas de 2 a 4 °C. Al calentarse el agua por su proximidad con la cámara magmática, la diferencia de densidad ocasiona su expulsión a manera de géiser submarino (con temperaturas mayores a 300 °C), disolviendo a su paso los contenidos minerales de rocas de la propia corteza.

Las ventilas hidrotermanles ocurren a grandes profundidades, de más de 1500 metros y en donde la presión es de más de 300 atmosferas. El tamaño de las ventilas puede ir de unos cuantos centímetros a más de tres metros. El agua que sale de las ventilas está cargada con minerales y el color de los chorros de agua que salen depende del tipo y concentración de minerales disueltos en el agua.

En estos ecosistemas la base de la cadena alimentaria está formada por bacterias que fabrican sus propios alimentos utilizando como fuente de energía el ácido sulfúrico, sulfato de hidrógeno y otros compuestos a través de la quimiosíntesis.

Además de las bacterias, en las ventilas hidrotermales hay crustáceos (camarones, langostas), pogonóforos (que son gusanos largos, que viven fijos al sustrato y tienen un tubo protector), almejas, mejillones, medusas e incluso pulpos. Algunos de estos organismos han generado relaciones simbióticas con las bacterias quimiosintéticas.

Los sistemas hidrotermales han jugado un papel fundamental en la evolución temprana de la Tierra y en los procesos endógenos para la síntesis de los compuestos orgánicos que constituyen los ladrillos básicos de la vida. Las investigaciones que se realizan muestras que los sistemas hidrotermales podrían haber constituido los ambientes adecuados para la síntesis prebiótica de los compuestos orgánicos necesarios para la vida.

Este ambiente inhóspito cuyas condiciones de absoluta oscuridad, temperaturas cercanas al punto de congela­ción y presión hidrostática superior a las 200 atmósferas, ha representado en las últimas tres décadas un verdadero desafío para su estudio.

México participa en diversas expediciones que exploran las condiciones y la fauna asociada a estos sistemas. Tal vez la localidad más estudiada desde este punto de vista es la Cuenca de Guaymas, a 2 200 m de profundidad en el Golfo de California; existen otras menos estudiadas como las dorsales del Pacífico oriental.