Fioletowe i zielone bakterie i cyjanobakterie są fotosyntezy. Fotosyntetyczne bakterie są w stanie wytwarzać energię z promieni słonecznych w procesie podobnym do stosowanego przez rośliny. Zamiast używać chlorofilu do przechwytywania światła słonecznego, bakterie te wykorzystują związek o nazwie bakteriochlorofil.
Cyanobakterie to jednokomórkowe organizmy żyjące w wodzie. Skamieniałe cyjanobakterie są na Ziemi od dawna i odgrywają ważną rolę w łańcuchu pokarmowym. Prawdopodobnie wytworzyły one dużo tlenu w atmosferze i są prekursorami chloroplastów, które umożliwiają roślinom wytwarzanie własnego pożywienia. Przekształcają one azot w glebie w formę, którą mogą wykorzystać niektóre rośliny.
Istnieją dwie odmiany purpurowych bakterii. Jedna odmiana używa siarki zamiast tlenu do przeprowadzenia procesu fotosyntezy, a tlen może faktycznie hamować ich wzrost. Bakterie te żyją w środowisku wodnym z niedoborem tlenu. Inna odmiana purpurowych bakterii znajduje się w utlenionych środowiskach i wymaga tlenu do fotosyntezy.
Podobnie jak purpurowe bakterie, niektóre zielone bakterie przeprowadzają fotosyntezę za pomocą siarki. Chociaż często znajdują się w ujściach rzek, zielone bakterie odkryto również w głębokim oceanie w pobliżu otworów hydrotermalnych. Chociaż bardzo małe światło przenika do tych głębokości, niewielka ilość światła, która jest używana, jest wykorzystywana przez zielone bakterie do wytwarzania energii.
