Druga najpopularnija i često korištena starter kultura nakon mezofilnog tipa su termofilne bakterije. Imaju niz značajki upotrebe i proizvodnih postupaka.
Za razliku od uobičajenih mezofilnih fermenata, koji se dodaju mlijeku zagrijanom na 25-30 Celzijevih stupnjeva, termofilni "podnose" 30-40 stupnjeva i više. Manja osjetljivost na temperaturne uvjete čini potonji sastojak sira nezamjenjivim u proizvodnji takozvanih ekstraktnih sireva, vrlo popularnih u Italiji, kao i podgrijavanja sorti. Tu spadaju sorte "Mozzarella", "Provolone", "Romano" i razne sorte koje se tradicionalno proizvode u Švicarskoj.
Glavni sojevi bakterija koji se koriste u pripremi termofilnih startera su Streptococcus thermophilus, Lactobacillus delbrueckii ssp.bulbaricus i Lactobacillus helveticus. Preživljavaju i dobro komuniciraju s mlijekom na temperaturama do 65 Celzijevih stupnjeva. Pri nižoj temperaturi nije isključeno miješanje termofilnih starter kultura s mesafilnim.
Ako želite napraviti jednostavan domaći sir ili njegovu polutvrdu verziju poput "Goude", onda vam jednostavno nisu potrebne termofilne starter kulture. Isto vrijedi i za sorte s različitim vrstama plijesni - bijelom, plavom, zelenom ili crveno-narančastom. U tom ćete slučaju trebati kupiti samo redovnu mezofilnu početnu kulturu.