古菌是与细菌和真核生物并列的第三种生命形式，又称古细菌、太古菌或太古生物，是原核生物中的一大类。之所以称其为“古”菌，与其在地球上的出现时间有关。如果将地球约46亿年的年龄比作一天的话，古菌早在凌晨5点多钟就出现了，而人类则是在深夜23点58分才诞生。
因此，古菌的‘古’，从某种意义上讲就是这类生物在地球上出现时间很早，对极端环境适应能力最强，因此至今仍广泛分布于地球各种极端环境，如高温热泉、盐湖、深海等。
事实上，古菌既与细菌（真细菌）有很多相似之处，又与真核生物有很多相似之处，俨然是个“四不像”。古菌是一群具有独特的细胞结构和遗传信息处理系统的单细胞原核生物，其在细胞形态等方面与细菌类似，而其在基因组复制、转录与翻译等遗传信息传递系统方面却更接近真核生物，而古菌的细胞膜结构又与地球上所有其它物种都不一样。
分布于各种极端环境下的古菌，代表着生命的极限。分离于太平洋海底热液口的热网菌属，能在高达121摄氏度的温度下存活并生长，这是迄今为止发现的最耐热生物。极端古菌不仅可以耐受这些极端环境，而且可以在这些特殊的环境中生长繁茂，甚至它们为了更好地繁衍后代需要一种或多种极端条件。
古菌不仅能在各种极端环境中生存，而且在生物技术的开发应用方面也显示出巨大的潜力。古菌不仅是研究生命基本规律、极限适应能力、生命起源与演化等的重要力量，还是创新生物技术的重要资源，在推动地球元素循环、维持生态环境健康与可持续发展方面也具有不可低估的作用。