Certaines archébactéries sont photosynthétiques, ce qui signifie qu'elles fabriquent leur propre nourriture ; Cependant, plutôt que d'utiliser le pigment chlorophylle comme les plantes vertes et les algues, ils utilisent une protéine violette sensible à la lumière appelée bactériorhodopsine. D'autres archées vivent dans des endroits où la lumière du soleil ne pénètre pas, comme les bouches thermiques en haute mer. Ces bactéries s'appuient sur un processus appelé chimiosynthèse pour fabriquer de l'ATP.
La chimiosynthèse utilise une stratégie similaire à la photosynthèse, à deux différences près. Premièrement, la chaleur d'un évent thermique peut remplacer l'énergie solaire. Deuxièmement, l'eau autour d'un évent thermique est riche en sulfure d'hydrogène. Les archéobactéries peuvent diviser le sulfure d'hydrogène en ses composants atomiques, libérant du soufre élémentaire tout en pompant les protons à travers leurs membranes pour générer un gradient ionique qui entraîne la production d'ATP. D'autres archaebactéries peuvent utiliser le méthane comme source d'énergie ainsi que comme source de carbone pour synthétiser des sucres et des lipides.
Par rapport aux eubactéries ordinaires, les archaebactéries sont des extrêmophiles, ce qui signifie qu'elles peuvent tolérer des environnements difficiles inadaptés à d'autres formes de vie. Les thermophiles peuvent tolérer des températures proches du point d'ébullition de l'eau, tandis que les halophiles peuvent supporter des concentrations élevées de sel, comme celles trouvées dans le Grand Lac Salé ou la Mer Morte. Enfin, certains acidophiles comme Ferroplasma peuvent supporter des concentrations d'acide sulfurique aussi élevées que le pH zéro (l'équivalent de l'acide de batterie).
