目前科學家在海底發現最豐富的生態系幾乎都在海底熱泉的噴口（又稱海底煙囪，smoker）附近，像是在1977年間於加拉巴哥群島外海的海底煙囪附近，就發現了令人震驚的大型生物群，其中有長度超過三公尺的管蠕蟲（tube worm）、寬度超過30公分的蚌殼、大量的蝦和貽貝，以及不停擺動的麵條蟲（spaghetti worm）（Bryson, 2005）。這麼豐富的生態系，竟然全靠巨量的嗜熱細菌利用化學合成作用，這個人類聞所未聞的養分製造機制，支撐起來的（Bryson, 2005）。這些細菌利用不斷從熱泉口湧出的硫化氫（對人類和很多生物來說具有毒性的化合物），從中分離出硫原子，把硫原子與環境中的二氧化碳、氧和水結合，然後再把這個「初級產物」重新接到氧原子上，形成一種硫酸鹽，進而產生能量（Segre,2002）。接著細菌再利用這些化學反應釋放出來的能量，製造碳水化合物，供養食物鏈上的消費者。換句話說，這群細菌利用從硫化物轉變成硫酸鹽所產生的能量，取代日光能，來支撐深海熱泉附近的生命。

化學合成作用還有另外一個優勢，那就是不怕高溫。光合作用在溫度達到攝氏77度時，便會因溫度過高停止運作^註。但是在深海熱泉附近進行的化學合成作用，卻完全可以適應海底裂谷的溫度狀況（Segre,2002），不會因煙囪釋放出的溫度過高而停擺。有些住在煙囪附近的物種，其頭部和尾部所處的環境溫度，甚至可以相差攝氏五、六十度，不過藉著被動的熱虹吸作用，這些物種可以把比較涼的水和養分吸進包裹蟲體的管子裡，平衡身體的兩極的溫度，來適應如此特別的居住環境（Segre, 2002）。