Główną różnicą między organizmami autotroficznymi a organizmami heterotroficznymi jest to, że te pierwsze produkują własne jedzenie, podczas gdy te ostatnie polegają na innych organizmach w celu pozyskania żywności. Autotrofy tworzą odżywcze substancje organiczne z prostych nieorganicznych źródeł, takich jak dwutlenek węgla . Heterotrofy nie mogą wytwarzać związków organicznych z substancji nieorganicznych.
Autotrofy są również nazywane "producentami pierwotnymi" lub "samozasobnikami". Wytwarzają energię poprzez fotosyntezę i chemosyntezę. Photoautotrofy wykorzystują światło słoneczne lub energię chemiczną do przekształcania wody i dwutlenku węgla w glukozę (to jest cukier), która zapewnia im energię i wytwarza celulozę dla ścian komórkowych. Przykładami fotoautotrofów są rośliny, algi, fitoplankton i niewielka liczba bakterii.
Chemoautotrofy wykorzystują energię z reakcji chemicznych, zwykle pomiędzy siarkowodorem i tlenem, do produkcji żywności. Ich głównym źródłem węgla jest dwutlenek węgla. Przykładami chemoautotrofów są bakterie w gorących źródłach wody, hydrotermalne otwory w dnie morskim i wewnątrz aktywnych wulkanów.
Heterotrofy zależą od materii organicznej wytwarzanej przez inne organizmy. Fotocherotrofy wykorzystują energię słoneczną do energii, ale nie mogą wykorzystywać dwutlenku węgla jako źródła węgla. Otrzymują węgiel z kwasów tłuszczowych, alkoholu i węglowodanów. Przykładami fotoheterotrofów są heliobakterie, zielone bakterie nie-siarkowe i purpurowe bakterie nie-siarkowe.
Chemoheterotrofy zdobywają energię poprzez spożywanie żywych lub martwych organizmów. Zwierzęta, bakterie, grzyby i prawie wszystkie patogeny należą do tej kategorii.