Las bacterias halotolerantes generalmente acumulan solutos en su citoplasma para evitar la presión osmótica. Existe una gran variedad de estos solutos, pero en su mayoría son compuestos orgánicos pequeños, como azúcares o aminoácidos. Básicamente, cualquier bacteria marina puede considerarse halotolerante.
Las bacterias halofílicas, por otro lado, son mucho más raras. Los ambientes con una alta concentración de sales suelen estar dominados por arqueas en la familia de las halobacteriáceas. Existe alguna excepción, por supuesto, como Salinibacter ruber. S. ruber es una bacteria en el phylum bacteroidetes que ha ganado muchos de los trucos de las arqueas halophylic. En este caso, la capacidad de vivir en altas concentraciones de sal proviene del hecho de que su citoplasma contiene tanta sal como el ambiente. Estas bacterias, así como las arqueas halófilas, acumulan iones de potasio cuya carga está anulada por las proteínas de las células, que son anormalmente ácidas; y cloruro. La bacteria tiene bombas de iones que mantienen el potasio dentro de la célula y el sodio afuera, y algunas de estas bombas dependen de la luz para funcionar, usando cofactores de retinol de manera similar a las rodopsinas en los sistemas visuales animales.
