在中国古代神话中，地下是“阎罗殿”，是鬼魂聚集之处。当然，现在的人们都知道这是无稽之谈。那么，地底是不是一片死寂，有没有生命存在？这也是人们感到很好奇的一个问题。
以前大家所想到的生物栖息地，主要是地上和海洋。但近年来随着科学技术的不断发展和科学家的不断探索，大家原以为没有生物栖息的地下深处岩盘中，也有大量微生物存在。
地下温度随着越靠近有着热地幔的地球内部，越上升。我们从微生物的最高生存温度估计为120℃左右，可以推测直到地下5000米深处都是微生物能够栖息的环境。根据计算，地下可能有超过地上与海洋所有生物量的大量生命存在。“地下生物圈”可以说是地球最大的生物圈。
生命必须从某个地方取得能量才能生存。植物利用太阳能进行光合作用，以合成构成自己形体的物质(有机物)，并储存能量，而维护生命。动物则吃植物，然后利用氧(氧化剂)使这些养分(有机物)慢慢燃烧，亦即通过“呼吸作用”取得能量。
地下微生物栖息于地下岩石等的缝隙，这些地方勉强可以容纳微生物，为阳光到不了的无氧世界。地上与海洋生物所进行的光合作用、有氧呼吸，在这里均无法进行。那么，地下生物又是如何生存的呢？
日本广岛大学研究所的长沼毅副教授解释：“它们利用二氧化碳来氧化氢，进行二氧化碳呼吸；利用硫酸来氧化甲烷，进行硫酸呼吸；利用硝酸来氧化硫化氢，进行硝酸呼吸，以取代有氧呼吸。”有些特殊微生物可利用这种不需要氧的呼吸取得化学能，再利用化学能，由无机物(二氧化碳)制造出有机物，并进行其他生命活动。长沼毅副教授接着说：“这种方法称作‘化学合成无机自养’，可以说是在地底进行的‘暗光合作用’。”地下生物圈中的微生物就像这样，不依赖太阳能而生活。我们研究这些微生物，可以知道地球上生物生存的方式究竟有多么多样化，也可以知道生命存在的环境极限在哪里。长沼毅副教授说：“知道生命活动既多样又柔软后，我们会想到，生命是不是在宇宙中的这里、那里诞生呢？因此，栖身于地下的微生物成了我们寻找地球外生命的一条重要线索。”