“海底黑煙囪”是20世紀海洋科學最重大的發現之一。這些含有礦物質的地熱流通常從因板塊推擠而隆起的海底山脊上噴出。礦液剛噴出時為澄清溶液，與周圍的冰冷海水混合後，很快產生沉澱，形成煙囪狀水柱，因此得名。海底“黑煙囪”的形成主要與海水及相關金屬元素在大洋地殼內熱迴圈有關。

由於新生的大洋地殼溫度較高，海水沿裂隙向下滲透可達幾公里，在地殼深部加熱升溫，溶解了周圍岩石中多種金屬元素後，又沿著裂隙對流上升並噴發在海底。由於礦液與海水成分及溫度的差異，形成濃密的黑煙，冷卻後在海底及其淺部通道內堆積了硫化物的顆粒，形成金、銅、鋅、鉛、汞、錳、銀等多種具有重要經濟價值的金屬礦產。世界各大洋的地質調查都發現了黑煙囪的存在，並主要集中於新生的大洋地殼上。

解剖分析表明，海底“黑煙囪”附近的管足蠕蟲內臟中的細菌可從熱液所含亞硫酸氫鹽中獲取氫原子維持生命，細菌還可把海水中的氫、氧和碳有機地轉化生成碳水化合物，為蠕蟲提供生存所需的食物。這種化學反應的結果遺留下硫元素，蠕蟲排洩的硫又促使海水中的鋇和硫酸發生催化反應。

長此以往，蠕蟲死後便在熔岩中遺留下管狀重晶石穴坑。它們開鑿的洞穴息息相通猶如礁岩迷宮，從而使熱液將礦物質源源不斷地輸送上來並堆集煙道。當黑煙囪在熱泉周圍落成後，熔岩上深邃的管狀洞口穴就成為礦物熱液外流的通道，從而形成海底黑煙熱泉奇觀，直到通道自身被礦物結晶體堵塞才告停息。

從多處海底熱泉取樣分析來看，礦產資源豐饒，種類繁多，品質極高。科學家因此提出原始生命起源於“海底黑煙囪”周圍的理論，認為地球早期的生命可能就是嗜熱微生物。

生命起源的古老物質擁有巨大經濟價值，現在陸地上的礦物質已經開採將盡，各國都把眼光集中到了海底開採，尤其是含礦物質最豐富的海底“黑煙囪”。而實際上，這些礦石含金，而且可以綜合利用，冶煉出更多寶貴物質，現在卻被大量浪費著。海底黑煙囪的形成很不易，長成幾十米高要用幾千年時間，以現在的開採速度，這些礦點十幾年就會成廢礦。