Bacteriile violet și verde și cianobacteriile sunt fotosintetice. Bacteriile fotosintetice sunt capabile să producă energie din razele solare într-un proces similar celui folosit de plante. În loc să folosească clorofila pentru a capta lumina soarelui, aceste bacterii utilizează un compus numit bacteriochlorofil.
Cianobacteriile sunt organisme unicelulare care trăiesc în apă. Cianobacteriile fosilizate au fost pe Pământ o lungă perioadă de timp și joacă un rol important în lanțul alimentar. Probabil au generat o mare parte din oxigenul din atmosferă și sunt precursorii cloroplastelor, care permit plantelor să-și facă propriile alimente. Ei transformă azotul în sol într-o formă care poate fi folosită de unele plante.
Există două soiuri de bacterii purpurii. Un soi utilizează sulf în loc de oxigen pentru a realiza procesul de fotosinteză, iar oxigenul poate inhiba efectiv creșterea lor. Aceste bacterii trăiesc în medii acvatice cu deficiențe de oxigen. Celălalt varietate de bacterii purpurie se află în medii oxigenate și necesită oxigen pentru fotosinteză.
Ca bacterii purpurii, unele bacterii verzi conduc fotosinteza folosind sulf. Deși adesea localizate în estuare, bacteriile verzi au fost descoperite și în oceanul adânc, în apropierea orificiilor hidrotermale. Deși puțină lumină pătrunde în aceste adâncimi, cantitatea mică de lumină care este folosită de bacteriile verzi pentru a crea energie.
