Kalla sipprar och hydrotermiska ventiler är strukturer som finns på havsbotten som stödjer biomer helt oberoende av solens energi. Kalla sipprar släpper långsamt ut svavelväte, metan och andra kolvätenrika vätskor, medan hydrotermiska ventiler frigör geotermiskt uppvärmt vatten rikt med samma lösta mineraler. Eftersom havsbotten vanligtvis är 2-3 km från ytan, är dessa biomer helt mörka i miljontals år. De är också hårt trycksatta på grund av vikten av vattnet ovanför – hydrotermiska ventiler och kalla sippbiomer har vanligtvis ett omgivande tryck ett par hundra gånger högre än vid ytan.
Kalla sipprar och hydrotermiska ventiler är de enda långsiktiga biomen vars primära producenter inte är beroende av fotosyntes. Istället för att fotosyntetiska bakterier eller växter utgör ryggraden i ekosystemet, betjänas denna funktion av kemotrofa bakterier och arkéer, som har nära symbiotiska relationer till heterotrofa organismer som konsumerar dem. I sin tur kan större organismer – gigantiska rörmaskar, musslor och räkor – konsumera dessa för att överleva.
Förutom den mångsidiga biota som hydrotermiska ventiler och kalla sipprar hamnar, har de också intressanta geologiska egenskaper. Hydrotermiska ventiler kan inkludera svarta rökare, gejsrar som sprutar ut grumligt vatten vid en temperatur på 400 °C (752 °F), eller vita rökare, runt samma temperatur men som skjuter ut vita moln istället för svarta. Eftersom trycket på dessa djup är så stort, kokar inte vattnet, utan stannar istället i flytande fas. När de överhettade lösningarna kommer i kontakt med det kalla vattnet faller mineraler snabbt ut, vilket skapar skorstensstrukturer som kan växa så höga som 60 m (197 fot) innan de kollapsar.
Kalla sipprar liknar sjöar på botten av havet. De kalla sipprarna släpper ut sina vätskor i form av saltlake, som är tätare än vanligt vatten och lägger sig längs botten. Längs kanterna på dessa saltvattensjöar observerar vi många tusen musslor som lever av de kemotrofa bakterierna som livnär sig på sulfider och metan som läcker från kylan sipprar. Kalla sipprar, som är mer stabila än hydrotermiska ventiler, hyser några långlivade livsformer, inklusive tubmaskar som lever mellan 170 och 250 år, den längsta av alla kända icke-koloniala ryggradslösa djur.