该属主要分布于浅海、深海热液系统和深部储油层。细胞呈不规则球形，直径为0.4～1.2微米，单个或成对存在。多根单极生鞭毛。波长420纳米处产蓝绿色荧光。生长温度60～95℃，最适生长温度约83℃；生长pH5.5～7.5，最适pH为6.0。严格厌氧。可化能无机营养、化能有机或化能混合营养。自养生长时，利用氢气（H₂）和二氧化碳（CO₂）；异养生长时，甲酸盐、甲酰胺、乳酸盐、葡萄糖、淀粉、蛋白胨、肉、酵母、细菌和古菌细胞抽提物等都可作为电子供体，以硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐作为电子受体，产生硫化氢（H₂S），有的还产少量甲烷。元素硫不能作为电子受体，当硫酸盐、亚硫酸盐和硫代硫酸盐存在时，元素硫会抑制其生长。

截至2021年8月，该属共有5个种。模式种为闪烁古生球菌（Archaeoglobus fulgidus），分离自海底热液环境，是第一株被分离的硫酸盐还原古菌，其基因组约为2.2兆碱基对，含2436个开放阅读框；基因组序列分析显示，它与产甲烷菌（methanogens）的系统发育学关系极为密切。