チムニーは、海底から噴出する熱水に含まれる金属などが析出・沈殿してできる構造物。海底から柱状に突きだした構造物となることもあり、柱の突端から金属や硫化水素等を多く含んだ黒い熱水をあたかも煙突のように噴出する様から名付けられた（硫化物や金属成分の少ない白いチムニーも存在する）。海洋プレートの境界部、火山島周辺の海底で観察される。
本来、地質学の面からアプローチが行われてきたが、チムニー周辺に、本来、生物に有害であるはずの硫化水素やメタンなどを材料に有機物を合成する熱水生物群集や、鎧のような硫化鉄の皮膚を持つ生物などが発見されるに至り、生物学的見地からも注目を浴びるようになった。チムニーの生態系はそれぞれに固有のもので、わずか数メートル程の距離の隣り合うチムニーでも生態が異なることが確認されている。
まさに鉱脈が造られている場所であり、有用金属の採取などからも注目を浴びている。
熱水噴出孔周辺の生物社会は一次生産者であるバクテリアと古細菌に大きく依存している。熱水噴出孔から噴出する水は豊かな鉱物資源を溶解しており、有機物合成をするバクテリアの大量増殖が可能である。これらのバクテリアは各種硫化物から有機物を合成する。また、熱水噴出孔近傍の海底下に生息している好熱性の微生物も熱水に巻き込まれて大量に噴出している。多くはバクテリアだが、温度の上昇に伴いThermococcusやMethanocaldcoccusを代表とした古細菌の割合が増加する。
バクテリアは増殖して厚いマット状に広がり、これを餌にする端脚類やカイアシ類などが集まってくる。そして巻貝・エビ・カニ・チューブワーム・魚類・タコなどより大きな生物とともに食物連鎖を形成する。このようにしてできる生態系は熱水噴出孔をエネルギーの供給源として存続し、太陽エネルギーに依存する地表の生態系とは異なる体系をつくる。ただし、この生物社会は太陽とは無関係に存在するといわれることが多いが、そのなかには光合成により生じた酸素に依存するものも混じっている。それ以外のものは太古と変わらぬ嫌気性生物である。
熱水噴出孔の動物と密接な関係にある微生物社会を嫌気性・金属耐性の面から計数観察した結果、対象とした熱水噴出孔周辺の動物相を支えるバクテリア社会の大部分に金属耐性があり嫌気的に金属を還元すること、嫌気性金属呼吸（テルル酸呼吸）が熱水噴出孔の動物相と共生するバクテリアにおいて重要なプロセスであるらしいことがわかる。
熱水噴出孔で無機物から生命が誕生したという仮説も複数存在する。 しかしながら、熱水の組成には必須元素のマグネシウムが欠落しているとしてこの仮説は反論を受けている。
チューブワームは熱水噴出孔周りの生物社会では重要な位置にある。チューブワームは寄生生物のように養分を直接体組織に吸収する。チューブワームには口も消化管もなく、バクテリアを体内に寄生させる。チューブワームの体組織1gあたり1000万のバクテリアが寄生しているという。チューブワームは先端の赤い冠毛状の部分で硫化水素・酸素・二酸化炭素などを取り込み、特殊なヘモグロビンと結合させて、ワームと共生するバクテリアに供給する。その代償にこのバクテリア（イオウ酸化微生物）は有機化合物を合成してワームに供給する。熱水噴出孔に生息するチューブワームにはTevnia jerichonanaとRiftia pachyptilaがある。
アメリカ領サモアのNafanua海底火山近くでは、ウナギばかりが固まって生息する通称Eel Cityが発見された。ウナギが珍しいわけではないが、熱水噴出孔の主だった住人はすでに述べた無脊椎動物である。
この生態系に息づく動物相特有の珍しい例としては、鉄と有機物のうろこで装甲した巻貝（ウロコフネタマガイ）や80°Cの水温でも生息できるポンペイワームAlvinella Pompeianaがある。
熱水噴出孔周辺で発見された新種の生物は300種を超える。