截至2021年8月，热原体目含4科，5属：热原体科（Thermoplasmataceae）的热原体属（Thermplasma），铁原体科（Ferroplasmaceae）的铁原体属（Ferroplasma）和酸原体属（Acidiplasma），嗜酸古菌科（Picrophilaceae）的嗜酸古菌属（Picrophilus），以及矿井生原体科（Cuniculiplasmataceae）的矿井生原体属（Cuniculiplasma），共报道了8个种。模式属为热原体属。除嗜酸古菌属的2个种含S层细胞壁外，其他属种的微生物均没有细胞壁，因而被称为无细胞壁古菌。

无细胞壁古菌皆为极端嗜酸菌，最适生长pH小于2；大部分属种为极端嗜热菌，也有个别为中温微生物。无细胞古菌的典型代表为热原体，分离自产热煤矸石堆、硫质喷气孔等。嗜酸热，形态上类似支原体，属化能有机营养型。细胞膜独特，含有由四醚脂质、甘露糖和葡萄糖单元组成的脂多糖类物质。与支原体相似，拥有很小的基因组，仅1.56兆碱基对。