Alcuni archeologici producono il proprio cibo dalla luce solare, mentre altri consumano composti chimici per produrre energia. Gli archaea che creano cibo dalla luce solare non usano lo stesso processo fotosintetico che le piante e le alghe fanno e non rilasciano ossigeno come prodotto di scarto.
Gli archei che producono energia consumando la luce solare sono chiamati fototrofi, mentre gli archei che consumano sostanze chimiche inorganiche sono chiamati litotrofi. Il terzo gruppo, gli organotropi, consuma composti organici. Nessuna specie nota di archaea usa la fotosintesi tradizionale come viene usata nelle piante e nelle alghe.
L'archaea litotropica costituisce una parte importante degli ecosistemi delle piante. Questi archaea fissano l'azoto nel suolo come un sottoprodotto del consumo e della metabolizzazione dell'ammoniaca per produrre energia. Altri litotrofi, come l'arcaea anaerobica che popola le paludi, producono metano come sottoprodotto. Queste archaea sono le principali fonti naturali di metano.
L'archeologia litotrofica e organotropica può sopravvivere in ambienti che non sopportano altre forme di vita a causa della temperatura, della composizione chimica o della mancanza di luce solare. La loro capacità di metabolizzare sostanze chimiche come l'ammoniaca, il biossido di carbonio e l'idrogeno solforato significa che non dipendono dalla luce solare o dalla catena alimentare. Questi organismi si trovano in acque paludose povere di ossigeno, bocche di acque profonde, laghi salati, sorgenti geotermiche e altre aree ostili alla maggior parte delle specie.
