Drugą najpopularniejszą i najczęściej stosowaną kulturą starterową po typie mezofilnym są bakterie termofilne. Posiadają szereg cech użytkowych i procedur produkcyjnych.
W przeciwieństwie do bardziej powszechnych fermentów mezofilnych, które dodaje się do mleka podgrzanego do 25-30 stopni Celsjusza, termofilne „tolerują” 30-40 stopni i więcej. Mniejsza podatność na warunki temperaturowe sprawia, że ten ostatni rodzaj składnika serów jest niezbędny do produkcji tzw. serów ekstrakcyjnych, bardzo popularnych we Włoszech, a także odmian odgrzewających. Należą do nich odmiany „Mozzarella”, „Provolone”, „Romano” oraz różne odmiany tradycyjnie produkowane w Szwajcarii.
Głównymi szczepami bakterii stosowanymi do przygotowania starterów termofilnych są Streptococcus thermophilus, Lactobacillus delbrueckii ssp.bulbaricus oraz Lactobacillus helveticus. Przeżywają i dobrze współdziałają z mlekiem w temperaturach do 65 stopni Celsjusza. W niższej temperaturze mieszanie termofilnych kultur starterowych z mezafilowymi nie jest wykluczone.
Jeśli chcesz zrobić prosty domowy ser lub jego półtwardą wersję, taką jak „Gouda”, po prostu nie potrzebujesz termofilnych kultur starterowych. To samo dotyczy odmian z różnymi rodzajami pleśni - białej, niebieskiej, zielonej lub czerwono-pomarańczowej. W takim przypadku wystarczy zakupić zwykłą mezofilną kulturę starterową.