Ekstremofil (latinsko extremus – skrajen + grško starogrško φιλία: philiā – ljubezen) je organizem, ki uspeva v fizikalnih in geokemičnih razmerah, škodljivih za večino drugih živih bitij. Večina ekstremofilov so mikrobi, in sicer mnoge vrste arhej ter bakterij, poleg tega pa med drugim spadajo med ekstremofile tudi mnogoščetinci vrste Alvinella pompejana, žuželke podreda Grylloblattidae, višji raki vrste Euphausia superba in počasniki (Tardigrada).
V nasprotju s tem imenujemo organizme, ki prebivajo v zmernih temperaturah (tj. med 15 °C in 40 °C), mezofili, tiste, ki prebivajo v okolju z nevtralno vrednostjo pH, pa nevtrofili.