Les fumeurs noirs sont des cheminées volcaniques situées à plusieurs kilomètres de profondeur, là où la lumière du Soleil ne pénètre pas.

Pour les localiser, les scientifiques utilisent des sonars qui détectent les anomalies du relief sous-marin, puis envoient des robots téléguidés (ROV) ou des sous-marins habités. Ceux-ci filment, prélèvent des échantillons et mesurent la température de l’eau. Souvent, la première piste visible est un panache sombre détecté par les instruments, signature typique de ces sources chaudes riches en minéraux.