最早从自发热煤矸石山分离得到，后发现广泛分布于全球酸热硫田以及地热地区。细胞形态多样，可以是球状（直径0.1～5.0微米），也可以是丝状。细胞无真正细胞壁，被单一的三层膜（5～10纳米厚）所包围。细胞膜脂质为40碳支链甘油双烷基甘油四醚。在pH2.0的琼脂平板上，菌落为棕黑色，直径约为0.3毫米，呈典型的“煎蛋”形。可利用单极单生鞭毛运动。嗜酸热，最适生长温度55～59℃，最适pH1～2。但细胞内pH近中性。细胞稳定性依赖于氢离子（H⁺），在中性pH条件下细胞裂解。兼性厌氧，拥有完整的呼吸链。营严格异养生长，生长需要酵母提取物，有些菌株可以利用肉、细菌或古菌提取物生长。可通过硫（S）呼吸进行严格厌氧生长，但不能在好氧条件下利用S生长。

截至2021年8月，该属共有2个种。模式种是嗜酸热原体（Thermoplasma acidophilum）。