极端嗜盐菌的细胞壁由富含酸性氨基酸的糖蛋白组成，这种细胞壁结构的完整由离子键维持，高Na+浓度对于其细胞壁蛋白质亚单位之间的结合，保持细胞结构的完整性是必需的。当从高盐环境转到低盐环境后，一方面细胞壁蛋白解聚为蛋白质单体，使胞壁失去完整；另一方面细胞内外离子浓度平衡打破，细胞吸水膨胀，最终引起胞壁破裂，菌体完全自溶。

在它们生存环境中耐受或需要高盐浓度。如Halobacterium(一种嗜盐菌)生活在盐湖、盐田及含盐的海水中，它们可污染海盐并引起咸鱼及腌制的动物腐败。由于嗜盐菌细胞含类胡萝卜素，使大多数菌落呈红、粉红或橘红色。类胡萝卜素有利于保护它们抵御环境中强烈的阳光照射。有时嗜盐菌与某些藻类造成的污染将海水变成红色。

大多数嗜盐菌是异养型的，经好氧途径利用有机物产生ATP。当氧含量低时，有些菌株可利用阳光进行光合作用，在它们的细胞膜上形成特殊的斑片状的紫膜（细菌视紫红质）。紫膜具有质子泵的作用，也起排盐作用。目前正设法利用这种机制来制造生物能电池和海水淡化装置。并发现它还可能替代计算机中的芯片。