Autotrophe Bakterien umfassen Cyanobakterien, grüne Schwefelbakterien, violette Bakterien, Halophile und Methanogene. Diese Bakterien haben zusammen mit verschiedenen Pflanzen- und Pilzarten die Fähigkeit, durch Photosynthese ihre eigene Nahrung zu produzieren. Sie verwenden Licht, Wasser und Kohlendioxid oder andere Chemikalien, um Sonnenlicht in Glukose umzuwandeln – eine Zuckerart, die dann zur Energiegewinnung verwendet wird.
Cyanobakterien, auch Blaualgen genannt, gehören zu den häufigsten Arten autotropher Bakterien. Diese Organismen sind mit anderen Algenarten nicht verwandt, leben aber dennoch auch in aquatischen Umgebungen wie Seen und Ozeanen und produzieren mit Sonnenlicht Nahrung. Cyanobakterien enthalten wie Pflanzen Zellstrukturen, die Chloroplasten genannt werden, die es ihnen ermöglichen, Photosynthese durchzuführen. Cyanobakterien gehören zu den ältesten lebenden Organismen der Erde mit Fossilienfunden, die über 3,5 Milliarden Jahre zurückreichen. Während Cyanobakterien durch Photosynthese Energie erzeugen, sind andere auf Chemosynthese angewiesen, um ihre Nahrung herzustellen. Laut National Geographic leben die meisten autotrophen Bakterien, die Chemosynthese betreiben, tief unter der Meeresoberfläche und leben in kalten Quellen. Kalte Quellen sind im Wesentlichen Unterwasserhöhlen, die eine Mischung aus Chemikalien enthalten, hauptsächlich Schwefelwasserstoff und Methan, die diese Bakterien für die Chemosynthese benötigen. Die meisten autotrophen Bakterien leben in kühleren Regionen, mit Ausnahme der grünen Schwefelbakterien, die in heißen Quellen und warmen Gewässern gedeihen.