Fotosinteza și chemosinteza sunt similare prin faptul că ambele asigură procesul prin care plantele produc alimente și combustibil pentru creștere. Cu toate acestea, acestea diferă în ceea ce privește modul în care acestea asigură acest proces. Fotosinteza realizează acest proces prin lumina soarelui, în timp ce chemosinteza o realizează prin intermediul energiei chimice.
Procesul de transformare a compușilor anorganici în combustibil pentru alimente sau energie reprezintă baza întregii vieți a plantelor și, în consecință, a vieții animalelor. În funcție de mediul în care planta sau bacteria locuiește, planta sau bacteriile fie vor depinde de fotosinteză, fie de chemosinteză.Fotosinteza folosește lumina soarelui pentru a procesa dioxidul de carbon și apă în oxigen și zahăr. Plantele și bacteriile în funcție de fotosinteză pot fi găsite pe uscat, în corpuri de apă superficiale și chiar chiar sub straturi de gheață.
La niveluri mai adânci sub suprafața apei, cum ar fi fundul oceanului, viața plantelor și bacteriile nu se pot baza pe fotosinteza de la soare, deoarece razele soarelui nu ajung la nivelurile mai întunecate, inferioare ale oceanului și ale corpurilor mai mari de apa. Reacțiile chimice anorganice eliberează energie. Viața plantelor și bacteriile pot utiliza procesul de chemosinteză pentru procesarea energiei eliberate în zahăr. Reducerea sulfului sau a metanului oxidant poate fi, de asemenea, o dovadă a procesului de chemosinteză. În afară de podeaua oceanică și corpurile adânci de apă, chemosinteza poate fi observată și în cazul bacteriilor din izvoare termale, care se găsesc pe uscat.