Principala diferență între organismele autotrofice și organismele heterotrofice este aceea că acestea produc alimente proprii, în timp ce celelalte se bazează pe alte organisme pentru alimente. Autotrofii creează substanțe organice nutritive din surse simple anorganice cum ar fi dioxid de carbon . Heterotrofurile nu pot produce compuși organici din substanțe anorganice.
Autotrofii sunt, de asemenea, numiți "producători primari" sau "autoportanți". Ei produc energie prin fotosinteză și chemosinteză. Photoautotrofii utilizează lumina soarelui sau energia chimică pentru a transforma apa și dioxidul de carbon în glucoză (adică zahăr) care le furnizează energie și face celuloză pentru pereții celulari. Exemple de fotoautotrofe sunt plantele, algele, fitoplanctonul și un număr mic de bacterii.
Chemoautotrofii utilizează energia din reacțiile chimice, de obicei între hidrogen sulfurat și oxigen, pentru a produce alimente. Principala lor sursă de carbon este dioxidul de carbon. Exemple de chemoautotrofe sunt bacteriile din izvoarele cu apă caldă, orificiile hidrotermale din podeaua mării și cele din interiorul vulcanilor activi.
Heterotrofurile depind de materia organică produsă de alte organisme. Photoheterotrofii utilizează lumina soarelui pentru energie, dar nu pot utiliza dioxidul de carbon ca sursă de carbon. Ei obțin carbon din acizi grași, alcool și carbohidrați. Exemple de fotoheterotrofe sunt heliobacteriile, bacteriile verzi și non-sulfuroase și bacteriile pur sulfurate.
Chemoheterotrofii dobândesc energie prin consumarea de organisme vii sau moarte. Animalele, bacteriile, ciupercile și aproape toți agenții patogeni aparțin acestei categorii.
