極端嗜鹽菌的細胞壁由富含酸性氨基酸的糖蛋白組成，這種細胞壁結構的完整由離子鍵維持，高Na+濃度對於其細胞壁蛋白質亞單位之間的結合，保持細胞結構的完整性是必需的。當從高鹽環境轉到低鹽環境后，一方面細胞壁蛋白解聚為蛋白質單體，使胞壁失去完整；另一方面細胞內外離子濃度平衡打破，細胞吸水膨脹，最終引起胞壁破裂，菌體完全自溶。
在它們生存環境中耐受或需要高鹽濃度。如Halobacterium(一種
嗜鹽菌)生活在鹽湖、鹽田及含鹽的海水中，它們可污染海鹽並引起鹹魚及腌制的動物腐敗。由於嗜鹽菌細胞含
類胡蘿蔔素，使大多數菌落呈紅、粉紅或橘紅色。類胡蘿蔔素有利於保護它們抵禦環境中強烈的陽光照射。有時嗜鹽菌與某些
藻類造成的污染將海水變成紅色。
大多數嗜鹽菌是異養型的，經好氧途徑利用有機物產生
ATP。當氧含量低時，有些菌株可利用陽光進行光合作用，在它們的細胞膜上形成特殊的斑片狀的紫膜（細菌視紫紅質）。紫膜具有
質子泵的作用，也起排鹽作用。目前正設法利用這種機制來製造生物能電池和海水淡化裝置。並發現它還可能替代計算機中的晶元。