Bakterie autotroficzne to cyjanobakterie, zielone bakterie siarkowe, purpurowe bakterie, halofile i metanogeny. Te bakterie, wraz z kilkoma rodzajami roślin i grzybów, mają zdolność do produkcji własnego jedzenia w procesie fotosyntezy. Używają światła, wody i dwutlenku węgla lub innych chemikaliów, aby przekształcić światło słoneczne w glukozę - rodzaj cukru używanego do produkcji energii.
Cyanobakterie, zwane również sinicami, należą do najczęstszych rodzajów autotroficznych bakterii. Organizmy te nie są spokrewnione z innymi rodzajami glonów, ale żyją również w środowiskach wodnych, takich jak jeziora i oceany, i produkują żywność za pomocą światła słonecznego. Cyjanobakterie, podobnie jak rośliny, zawierają struktury komórkowe zwane chloroplastami, które umożliwiają im przeprowadzanie fotosyntezy. Cyjanobakterie należą do najstarszych organizmów żywych na Ziemi, a ich zapisy sięgają 3,5 miliarda lat. Podczas gdy cyjanobakterie wytwarzają energię za pomocą fotosyntezy, inni polegają na chemosyntezie w celu wytworzenia żywności. Według National Geographic większość autotroficznych bakterii, które używają chemosyntezy, żyje głęboko pod powierzchnią morza i sprawia, że ich domy są zimne. Zimne wycieki to zasadniczo podwodne jaskinie zawierające mieszaninę chemikaliów, głównie siarkowodoru i metanu, które te bakterie wymagają do chemosyntezy. Większość autotroficznych bakterii żyje w chłodniejszych regionach z wyjątkiem zielonych bakterii siarkowych, które dobrze się rozwijają w gorących źródłach i ciepłych wodach.