Thermoanaerobacterales (Thermoanaerobacteriales) es un grupo de bacterias termófilas anaerobias estrictas que habitan principalmente en aguas termales terrestres. Según la tinción son bacilos Gram positivos a veces negativos, pero su estructura es Gram positiva. La mayoría de especies forman esporas, suelen ser móviles mediante flagelos, son mayormente quimioorganótrofos, usando azúcares u otras sustancias orgánicas como sustratos y es común la reducción de tiosulfatos.
Taxonómicamente es un orden perteneciente a la clase Clostridia y filo Firmicutes, pero filogenéticamente Thermoanaerobacterales y su principal familia Thermoanaerobacteriaceae resultan altamente polifiléticos.
Son terrestres: la gran mayoría de especies fueron encontradas en aguas termales y unas pocas en depósitos de gas (Caloribacterium) o petróleo (Mahella). Una excepción en el hábitat marino es Thermosediminibacter, cuyas especies se encontraron en el sedimento del litoral de Perú a cientos de metros de profundidad y una temperatura de 9 a 12ºC; pero a pesar de este frío hábitat no han perdido su condición termófila, pues su temperatura óptima de crecimiento está entre 64 y 68ºC.
Caldicellulosiruptor tiene la particularidad de utilizar celulosa, por lo que tiene importancia en la biodegradación de la masa vegetal.
La polifilia de este grupo está determinada por el análisis filogenético proteico y del ARNr. Así pues, el grupo Thermoanaerobacteriaceae-1 donde está el género Moorella, se ve distanciado de Thermoanaerobacteriaceae-2 donde está Thermoanaerobacter.
El análisis extenso del ARNr 16S revela que Thermoanaerobacteriales está conformado por al menos 4 grupos filogenéticos más o menos distanciados:
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