Chemoautotrofii obțin o energie prin utilizarea oxigenului sau a compușilor cu conținut ridicat de oxigen pentru a oxida sau a lua electroni din compușii sulfului, hidrogenul, sulful elementar, amoniacul sau metalele. Ei folosesc o parte din energia obținută aceste reacții de oxidare pentru a crea compuși organici din reacțiile cu dioxid de carbon.
Ca organismele fotosintetice, cum ar fi plantele și algele, chemoautotrofii nu își obțin energia consumând alte organisme. Chemoautotrofii sunt exclusiv bacterii și, de obicei, trăiesc în jurul gurilor hidrotermale din oceanul adânc. Astfel de medii nu primesc lumina soarelui și astfel nu pot susține fotosinteza. În majoritatea zonelor de pe fundul oceanului adâncime, aceasta înseamnă că singurele organisme care supraviețuiesc se hrănesc cu deșeuri și alte resturi de la mult mai aproape de suprafață.
Totuși, în jurul unor orificii hidrotermale, chemoautotrofii care primesc surse de energie din adâncul pământului sunt producătorii pentru propriile lor ecosisteme. Încălzitoarele termice termice prezintă sulf și alți compuși care pot fi oxidați pentru o mare cantitate de energie. Mai rece, mai multe orificii care curg încet, emit mai multe metale dizolvate. Metalele sunt o sursă de energie mult mai puțin eficientă. Bacteriile care procesează aceste metale, cum ar fi fierul, cresc în covorașe care acumulează rapid cantități mari de rugină. Bacteriile trebuie să prelucreze atât de mult din metale, încât marea majoritate a masei acestor covorașe este alcătuită din acest oxid de fier.
