I batteri antichi sono microrganismi unicellulari che sono in grado di vivere in ambienti estremi e hanno significative differenze biologiche da batteri regolari. Nel sistema di classificazione a tre domini per gli esseri viventi, i batteri antichi appartengono al dominio archaea.
Ci sono tre gruppi principali di batteri antichi. Il gruppo crenarchaeota comprende microrganismi che vivono in ambienti estremamente caldi, freddi o acidi, come vicino a prese d'aria idrotermiche. Il gruppo euryarchaeota comprende microrganismi che vivono in ambienti estremamente salati o privi di ossigeno, come nei laghi salati e nei sistemi digestivi dei mammiferi. Il gruppo korarchaeota contiene microrganismi primitivi che sono in gran parte non studiati a partire dal 2014 e vivono in sorgenti termali e piscine di ossidiana
I batteri antichi sono simili ai veri batteri perché sono procarioti, il che significa che non hanno un vero nucleo che è separato dal resto della cellula da una membrana. Invece, il loro DNA è avvolto in una porzione della cellula chiamata nucleoide. D'altra parte, a differenza dei batteri veri, i batteri antichi ricevono energia da un'ampia varietà di fonti insolite, come l'idrogeno, gli ioni metallici e l'ammoniaca, e le loro membrane cellulari hanno una struttura diversa, con i grassi legati dall'etere invece del legame estereo grassi trovati nelle membrane dei veri batteri.