Las termotogas (Thermotogae) son un filo de bacterias. Son termófilos o hipertermófilos cuyas células se envuelven en una membrana exterior adicional. Son Gram negativos anaerobios que metabolizan carbohidratos. Las distintas especies tienen distintas tolerancias a la sal y al oxígeno. La cepa SL1 de Thermotoga subterranea fue encontrada en un depósito continental profundo de petróleo a 70°C en East Paris Basin, Francia. Es un organismo anaerobio que reduce cistina y tiosulfato a sulfuro de hidrógeno. La tinción Gram negativa se debe a la característica estructura de la cubierta llamada "toga", sin embargo presenta una sola membrana lipídica, por lo que técnicamente es considerada una bacteria monodérmica.
De acuerdo con los avances en filogenia bacteriana, los árboles filogenéticos basados en el genoma, proteoma y ARNr 23S muestran una clara relación entre Aquificae y Thermotogae, la cual suele extenderse a Dictyoglomi. Por el contrario según el ARNr 16S Thermotogae se encuentra en una posición basal del dominio Bacteria.
No está definido si la condición hipertermófila de Thermotoga es ancestral o se debe a transferencia genética horizontal con arqueas.
Según el análisis de ARNr, los principales géneros se relacionan del siguiente modo:
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