A pszichrofil (“hidegkedvelő”) mikroorganizmusok , különösen a baktériumok , előnyben részesítik az 59° Fahrenheit (15° Celsius) alatti növekedési hőmérsékletet. Az ilyen hideg hőmérsékleten növekedni képes, de magas növekedési hőmérsékletet preferáló baktériumokat pszichrotrófoknak nevezzük.

A pszichrofil mikroorganizmusok felfedezése és működésük egyre jobb megértése növelte a Földön élő mikrobiális élet sokféleségének tudatosságát. Eddig több mint 100 pszichrofil baktériumfajtát izoláltak a mélytengerből. Ez a környezet nagyon hideg, és nem hajlamos a hőmérséklet ingadozására. A pszichrofil baktériumok nagy számban fordulnak elő az Északi-sarkvidék és az Antarktisz fagypontközeli vizeiben. Sőt, az Antarktiszon állandóan jéggel borított tavakból is izoláltak baktériumokat. Más környezetek, ahol pszichrofil baktériumokat találtak, közéjük tartoznak a nagy magasságban lévő felhőcseppek.

A pszichrofil baktériumok valóban a hideg hőmérsékleten való élethez alkalmazkodtak. A baktériumok enzimei szerkezetileg instabilak, és még szobahőmérsékleten (vagy környezeti hőmérsékleten) sem működnek megfelelően. Ráadásul a pszichrofil baktériumok membránjai sokkal többet tartalmaznak egy bizonyos típusú lipidből, mint más baktériumtípusoké. A lipid alacsonyabb hőmérsékleten hajlamosabb hajlékonyabbá válni, hasonlóan ahhoz, ahogy a margarin is hajlékonyabb, mint a vaj hűtési hőmérsékleten. A membrán nagyobb folyékonysága lehetővé teszi azokat a kémiai reakciókat, amelyek egyébként leállnának, ha a membrán félig fagyott lenne. Egyes pszichrofilok, különösen az Antarktiszról származóak, többszörösen telítetlen zsírsavakat tartalmaznak, amelyek általában nem fordulnak elő a prokariótákban. Szobahőmérsékleten az ilyen baktériumok membránja annyira folyékony lenne, hogy a baktérium elpusztulna.

A pszichrofil baktériumok ökológiai érdekességük mellett gyakorlati értékkel is bírnak. Ezen organizmusok enzimjeinek hasznosítása olyan funkciókat tesz lehetővé, mint például a ruhák hideg vízben történő tisztítása. Továbbá a sarkvidéki és antarktiszi ökoszisztémákban a baktériumok fontos részét képezik annak a táplálékláncnak, amely a bonyolultabb élőlények életét támogatja. Ezen túlmenően a pszichrofilok egyes fajai, köztük a Listeria monocytogenes, képesek hűtési hőmérsékleten is növekedni. Így a szennyezett élelmiszerek romlása bekövetkezhet, ami az élelmiszer elfogyasztása esetén betegséghez vezethet. A lisztériózis, az emberekben előforduló agyhártyagyulladás egy formája komoly egészségügyi veszélyt jelent, különösen azok számára, akiknek az immunrendszere vagy nem érett, vagy betegség vagy terápiás erőfeszítések miatt hibás. Más példák az ilyen betegséget okozó baktériumokra az Aeromonas hydrophila, a Clostridium botulinum és a Yersinia enterocolitica.

Lásd még Extremofilok