La principale differenza tra gli organismi autotrofi e gli organismi eterotrofi è che i primi producono il proprio cibo, mentre i secondi si affidano ad altri organismi per il cibo. Gli autotrofi creano sostanze organiche nutrizionali da semplici fonti inorganiche come il biossido di carbonio . Gli eterotrofi non possono produrre composti organici da sostanze inorganiche.
Gli autotrophs sono anche chiamati "produttori primari" o "auto-alimentatori". Producono energia attraverso la fotosintesi e la chemiosintesi. I fotoautotrofi utilizzano la luce solare o l'energia chimica per trasformare acqua e anidride carbonica in glucosio (cioè zucchero) che fornisce loro energia e rende la cellulosa per le pareti cellulari. Esempi di fotoautotrofi sono piante, alghe, fitoplancton e un piccolo numero di batteri.
I chemioutotropi utilizzano l'energia dalle reazioni chimiche, tipicamente tra idrogeno solforato e ossigeno, per produrre cibo. La loro principale fonte di carbonio è l'anidride carbonica. Esempi di chemoautotrophs sono batteri in sorgenti di acqua calda, prese d'aria idrotermiche nel fondo del mare e quelle all'interno di vulcani attivi.
Gli eterotrofi dipendono dalla materia organica prodotta da altri organismi. I fotoeterotrofi usano la luce solare per produrre energia, ma non possono utilizzare l'anidride carbonica come fonte di carbonio. Ottengono il carbonio da acidi grassi, alcol e carboidrati. Esempi di fotoeterotrofi sono gli eliobatteri, i batteri verdi non solforati ei batteri viola non solforati.
I chemioeterotrofi acquisiscono energia consumando organismi viventi o morti. Animali, batteri, funghi e quasi tutti gli agenti patogeni appartengono a questa categoria.
