Les autotrophes et les hétérotrophes diffèrent dans la manière dont ils obtiennent de l'énergie ; les autotrophes fabriquent leur propre énergie tandis que les hétérotrophes doivent consommer d'autres organismes pour obtenir leur énergie. Les autotrophes sont les producteurs d'écosystèmes, ce qui signifie qu'ils sont les fournisseurs d'énergie pour le reste des organismes au sein de l'écosystème.
Les hétérotrophes et les autotrophes dépendent les uns des autres dans les chaînes alimentaires et les réseaux trophiques. Les autotrophes convertissent l'énergie qu'ils obtiennent en une forme qu'ils peuvent utiliser. Les plantes, les algues et les protistes comme l'Euglena sont des autotrophes. Un type courant d'autotrophe, le photoautotrophe, utilise la lumière du soleil pour transformer le dioxyde de carbone et l'eau en un sucre appelé glucose. Ce sucre est ce que l'autotrophe et les autres organismes de l'écosystème utilisent comme énergie. Tous les autotrophes ne sont pas des photoautotrophes ; les chimioautotrophes utilisent pour convertir certains produits chimiques en énergie dont ils ont besoin.
Les hétérotrophes consomment des autotrophes ou d'autres hétérotrophes pour l'énergie. Les chaînes alimentaires se composent d'un autotrophe et d'une série d'hétérotrophes. Les consommateurs primaires sont des hétérotrophes qui consomment des autotrophes. Les consommateurs secondaires et tertiaires sont des hétérotrophes qui mangent respectivement les consommateurs primaires et secondaires. Ces organismes sont organisés en niveaux trophiques. À chaque niveau trophique, seulement 10 pour cent de l'énergie du niveau trophique précédent sont conservés ; les 90 pour cent restants de l'énergie sont perdus, principalement sous forme de chaleur. La quantité d'énergie représentée à chaque niveau trophique est représentée dans une pyramide d'énergie.