Mặc dù sự sống rất thưa thớt ở độ sâu này, các ống khói đen lại là trung tâm của toàn bộ hệ sinh thái. Ánh sáng gần như không có, do đó nhiều loài sinh vật, chẳng hạn như vi khuẩn cổ, chuyển hóa nhiệt, khí methane và lưu huỳnh thành năng lượng qua các quá trình gọi là hóa hợp. Những sinh vật trên lại làm thức ăn cho những sinh vật phức tạp hơn như thân mềm hai mảnh và giun ống. Các loài sinh vật ở đáy chuỗi thức ăn cũng tích tụ khoáng chất vào đáy của ống khói đen, tạo thành một vòng đời.

Tại một "ống khói đen" ở Đông Thái Bình Dương, có những con giun ống khổng lồ dài tới 2m, đường kính 2–3 cm tụm lại chung quanh miệng lỗ. Những cái ống bảo vệ của chúng có màu trắng trông như lớp da cam, thân màu tím với yếm màu đỏ tươi. Nếu không có những màu sắc rực rỡ ấy, trông chúng thật ghê rợn. Các loài trai và sò ở đây cao tới hơn 30 cm, chúng thường di chuyển loanh quanh, chờ các lỗ khí mới phun ra là xông đến định cư.

Hệ động vật ở Tây Thái Bình Dương lại khác, đó là các loài ốc lông lá có kích thước bằng quả quýt chất thành đống chung quanh mép lỗ khí. Chúng không bao giờ "chải tóc" và trên "đầu" đầy vi khuẩn. Nhưng trước đây, những gì người ta tìm được ở dưới đáy biển sâu là những loài không có mắt vì chúng không phụ thuộc vào ánh sáng. Các loài vi khuẩn có khả năng tận dụng các khí từ dưới lòng đất phun lên làm nguồn năng lượng.

Nhưng không phải tất cả các lỗ khí đều tối đen như ta tưởng. Người ta đã phát hiện một số loài, đặc biệt là loài tôm, có mắt. Chúng có một hốc mắt nhỏ nhưng không có võng mạc. Thay vào đó, mắt được che phủ bằng một màng mỏng mềm có độ nhạy cảm cao với ánh sáng. Điều đáng ngạc nhiên nữa là, các lỗ khí này lại phát ra một thứ ánh sáng mờ mờ. Không ai hiểu rõ nguyên nhân vì sao, nhưng có thể tôm đã nhìn thấy. Chúng ăn những vi khuẩn phun ra từ các "vạc dầu" nóng bỏng dưới đáy biển, nhưng cũng có khả năng nhìn để giữ một khoảng cách an toàn với sức nóng.