Chemosynteza wykorzystuje chemiczne substancje odżywcze jako źródło energii, w przeciwieństwie do fotosyntezy, która wykorzystuje światło słoneczne. Chociaż większość życia na Ziemi wykorzystuje fotosyntezę do uzyskania energii, istnieją grupy bakterii znane jako autotrofy chemosyntetyczne, które zamiast tego wykorzystują chemosyntezę .
Autotrofy chemosyntetyczne przetrwają dzięki utlenianiu prostych cząsteczek nieorganicznych, takich jak siarczany, amoniak i metan. To sprawia, że są ważną częścią cyklu azotowego. Autotrofy chemosyntetyczne mogą przetrwać w ekstremalnie trudnych warunkach; wiele z nich znajduje się wokół otworów hydrotermalnych na dnie oceanu. Ze względu na ich zdolność do rozwoju w mniej dogodnych warunkach, powszechnie uważa się, że organizmy zdolne do chemosyntezy były jednymi z najwcześniejszych form życia na Ziemi.