Bacteriile autotrofice includ cianobacterii, bacterii cu sulf, bacterii purpurii, halofili și metanogeni. Aceste bacterii, împreună cu câteva tipuri de plante și ciuperci, au capacitatea de a produce alimente proprii prin fotosinteză. Ei folosesc lumină, apă și dioxid de carbon sau alte substanțe chimice pentru a transforma lumina soarelui în glucoză - un tip de zahăr folosit apoi pentru energie.
Cianobacteriile, numite și alge alb-verzui, se numără printre cele mai frecvente tipuri de bacterii autotrofice. Aceste organisme nu sunt legate de alte tipuri de alge, dar trăiesc, de asemenea, în medii acvatice, cum ar fi lacurile și oceanele, și produc alimente utilizând lumina soarelui. Cianobacteriile, asemenea plantelor, conțin structuri celulare denumite cloroplaste, care le permit să efectueze fotosinteza. Cianobacteriile sunt printre cele mai vechi organisme vii de pe pământ, cu înregistrări fosile care se întind de peste 3,5 miliarde de ani. În timp ce cianobacteriile creează energie utilizând fotosinteza, alții se bazează pe chemosinteză pentru a-și face alimentele. Potrivit National Geographic, majoritatea bacteriilor autotrofice care utilizează chemosinteza trăiesc adânc sub suprafața mării și își fac casele în friguri reci. Receul rece este în esență pesteri subacvatice care conțin un amestec de substanțe chimice, în primul rând hidrogen sulfurat și metan, pe care aceste bacterii necesită pentru chemosinteză. Majoritatea bacteriilor autotrofice locuiesc în regiunile mai reci, cu excepția bacteriilor verzi de sulf, care se dezvoltă în izvoare calde și în ape calde.