这些古菌几乎都能在盐饱和（5.5摩尔/升或32%氯化钠）环境中生长，虽然有些菌种在此条件下生长极其缓慢。极端嗜盐古菌对钠离子严格依赖，其他离子（包括钾离子）不能替代。这类古菌广泛分布于各种盐浓度高的自然或人工环境，例如，晒盐场、盐湖、盐矿、高盐食品（盐渍鱼和肉）等。有些极端嗜盐古菌还兼有嗜碱特性，被称为嗜盐嗜碱古菌，主要存在于盐碱湖等高盐高碱环境中。除极少数极端嗜盐产甲烷古菌以外，已发现的极端嗜盐古菌基本上都属于古菌域广古菌门中的盐古菌纲（Halobacteria）。盐古菌纲的拉丁学名之所以用Halobacteria，是因为第一个嗜盐古菌的发现早于定义古菌（Archaea）的三域学说的提出。

极端嗜盐古菌细胞呈杆状、球状、杯状或正方形，多数不能运动。细胞壁由糖蛋白组成，钠离子可使其保持稳定。为了维持细胞内渗透压，极端嗜盐古菌将大量钾离子泵入细胞内，使胞内钾离子浓度大于胞外钠离子浓度。细胞质中的蛋白质为酸性，其活性依赖钾离子而不是钠离子。所有极端嗜盐古菌均为化能有机营养型，多数以氨基酸或有机酸为能源，少数可以利用碳水化合物。多数极端嗜盐古菌严格好氧，有些菌株可在无氧条件下通过发酵或厌氧呼吸生长。在缺氧和强光条件下，有些极端嗜盐古菌可合成细菌视紫红质（bacterorhodopsin），利用光能合成腺苷三磷酸（ATP）帮助生长；此外，大多数极端嗜盐古菌产生类胡萝卜素，盐湖和晒盐场等高盐环境会由于它们的大量繁殖而呈现红色、紫色或粉色。