严酷环境的球状细菌，分爲两个目。异常球菌目只有一个属，异常球菌属（"Deinococcus"），包括几个耐辐射的种，并且由于能够吃掉核污染和一些有毒物质而出名。栖热菌目包括几个耐热的属。其中水生栖热菌（"Thermus aquaticus"）的耐高温DNA聚合酶（Taq酶）被广泛应用于聚合酶链式反应（PCR）。这些细菌具有厚的细胞壁，因此染色爲革兰氏阳性。但它们具有第二层细胞膜，结构上和革兰氏阴性细菌更接近。