Một ống phun khói màu đen tại Đại Tây Dương. Những ống phun như vậy, thông qua năng lượng địa nhiệt tạo ra sự bất cân bằng hóa học cung cấp năng lượng cho sự sống đáy biểnMột tập đoàn giun ống lớn định cư gần một ống phun ở đáy biển Thái Bình Dương. Trong khi giun ống cần được cung cấp ôxy để tồn tại, một số vi khuẩn yếm khí không cần ôxy

Người ta cho rằng trong đại dương dưới bề mặt của Europa có thể tồn tại sự sống. Đại dương này có thể có môi trường tương tự như môi trường gần các ống phun nước nóng ngầm dưới đáy biển hoặc giống như môi trường trong hồ Vostok ở Bắc cực[51]. Sự sống trong một môi trường như vậy nếu có sẽ giống như các dạng sống nguyên sinh[52][53] ở đáy biển trên Trái Đất. Mặc dù cho đến ngày nay, người ta vẫn chưa khẳng định được có sự sống trên Europa hay không, nhưng khả năng tồn tại của đại dương trên Europa vẫn thúc đẩy người ta phóng các tàu thám hiểm để nghiên cứu vệ tinh này.[54]

Cho đến những năm 70 của thế kỉ 20, người ta tin rằng sự sống, theo những cách hiểu thông thường nhất, phụ thuộc hoàn toàn vào nhiệt lượng từ Mặt Trời. Cây cối trên bề mặt Trái Đất nhận năng lượng từ Mặt Trời để tổng hợp đường từ CO2 và nước, giải phóng ôxy. Các loại động vật hít thở ôxy sau đó ăn thực vật, năng lượng được chuyển từ nấc thấp lên nấc cao hơn. Người ta tin rằng ngay cả những dạng sống ở biển sâu không ánh sáng Mặt Trời cũng gián tiếp nhận năng lượng từ Mặt Trời thông qua việc hoặc hấp thụ các cặn hữu cơ lắng xuống từ lớp biển phía trên hoặc là ăn các loại sinh vật hấp thụ cặn hữu cơ như vậy.[55] Khả năng để một thiên thể có tồn tại sự sống được cho là phụ thuộc vào nhiệt lượng của Mặt Trời đến thiên thể đó. Thế nhưng, đến năm 1977, một lần thám hiểm khe Galapagos bằng tàu ngầm biển sâu Alvin, các nhà khoa học phát hiện ra các tập đoàn giun biển lớn, trai, giáp xác, sò, và nhiều loại sinh vật khác tập trung quanh các miệng núi lửa ngầm gọi là ống phun khói đen.[55] Những sinh vật này phát triển mà không cần đến ánh sáng Mặt Trời. Ngay sau đó người ta phát hiện ra những sinh vật này hình thành một chuỗi thức ăn riêng biệt. Thay vì thực vật, ở đáy của chuỗi thức ăn là một dạng vi khuẩn. Những vi khuẩn này tổng hợp năng lượng từ sự ôxi hóa các chất hóa học như hiđrô và sulfua hiđrô, thoát ra từ trong lòng biển thông qua các miệng hố. Quá trình tổng hợp hoá năng này đã làm thay đổi cách suy nghĩ của con người về sinh học: sự sống không nhất thiết phụ thuộc vào ánh sáng Mặt Trời. Sự sống chỉ cần nước và các nguồn cung cấp năng lượng. Hiểu biết này mở ra con đường mới cho con người trong công cuộc tìm kiếm sự sống trên vũ trụ. Các thiên thể có khả năng tồn tại sự sống cũng trở nên phổ biến hơn rất nhiều. Đại dương tăm tối vĩnh hằng của Europa đến ngày nay đã trở thành nơi có khả năng tồn tại sự sống lớn nhất ngoài Trái Đất.[56]

Trong khi giun ống và các sinh vật đa bào bậc cao xung quanh các ống phun nước nóng dưới đáy biển vẫn cần có oxy và theo một cách nào đó, vẫn phụ thuộc vào quá trình quang hợp trên mặt biển. Các vi khuẩn yếm khí tổng hợp năng lượng và các cổ khuẩn sinh sống tại môi trường này không cần oxy và là mô hình cho sự sống trên đại dương của Europa. Năng lượng do sự biến dạng của Europa khiến cho vệ tinh này có hoạt động địa chất, mặc dù nguồn năng lượng này không mạnh và gây ra các hoạt động địa chất mãnh liệt như ở Io. Europa giống như Trái Đất, cũng có những nội năng sinh ra do phân rã phóng xạ, nhưng năng lượng do biến dạng đã nói ở trên mạnh hơn nhiều lần nguồn năng lượng do phân rã phóng xạ.[57] Mặc dù vậy, năng lượng trên Europa vẫn là tương đối ít, không đủ để duy trì một hệ sinh thái phát triển phong phú như hệ sinh thái dựa trên quang hợp như ở Trái Đất. Sự sống trên Europa có thể chỉ tồn tại thành từng nhóm nhỏ xung quanh những ống phun nước nóng dưới đáy biển hoặc trong lớp đá dưới đáy biển. Trên Trái Đất cũng tìm thấy những dạng sống trong đá như vậy gọi là endolith. Theo một cách khác, những nhóm sinh vật có thể tìm thấy ở mặt dưới của lớp băng đá, giống như tảo và vi khuẩn sống bám dưới bề mặt lớp băng ở vùng cực, hoặc trôi nổi trong lòng của đại dương.[58] Mặc dù vậy, đại dương của Europa quá lạnh nên những quá trình sinh học giống như trên Trái Đất không thể xảy ra. Còn nếu như đại dương của Europa quá mặn thì chỉ những vi khuẩn chịu mặn mới có thể tồn tại.[58]

Năm 2006, Robert Pappalardo, giáo sư thuộc viện nghiên cứu không gian trường đại học Colorado phát biểu:

Chúng ta đã dành rất nhiều thời gian và nỗ lực để nghiên cứu về khả năng sự sống đã từng tồn tại trên Sao Hỏa. Europa có tất cả những thành tố để tạo nên sự sống, và chúng ta phải khẳng định được liệu thực sự, không chỉ là trong quá khứ, mà là ở thời điểm hiện tại, có sự sống trên Europa hay không?[59]