Certaines archées fabriquent leur propre nourriture à partir de la lumière du soleil, tandis que d'autres consomment des composés chimiques pour produire de l'énergie. Les archées qui créent de la nourriture à partir de la lumière du soleil n'utilisent pas le même processus photosynthétique que les plantes et les algues et ne libèrent pas d'oxygène comme un déchet.
Les archées qui produisent de l'énergie en consommant la lumière du soleil sont appelées phototrophes, tandis que les archées qui consomment des produits chimiques inorganiques sont appelées lithotrophes. Le troisième groupe, les organotrophes, consomme des composés organiques. Aucune espèce connue d'archaea n'utilise la photosynthèse traditionnelle comme elle est utilisée dans les plantes et les algues.
Les archées lithotrophes constituent une partie importante des écosystèmes végétaux. Ces archées fixent l'azote dans le sol en tant que sous-produit de la consommation et du métabolisme de l'ammoniac en énergie. D'autres lithotrophes, comme les archées anaérobies qui habitent les marécages, produisent du méthane comme sous-produit. Ces archées sont les principales sources naturelles de méthane.
Les archées lithotrophes et organotrophes peuvent survivre dans des environnements qui ne soutiennent aucune autre forme de vie en raison de la température, de la composition chimique ou du manque de soleil. Leur capacité à métaboliser des produits chimiques tels que l'ammoniac, le dioxyde de carbone et le sulfure d'hydrogène signifie qu'ils ne dépendent pas de la lumière du soleil ou de la chaîne alimentaire. Ces organismes se trouvent dans les eaux marécageuses pauvres en oxygène, les évents d'eau profonde, les lacs salés, les sources géothermiques et d'autres zones hostiles à la plupart des espèces.
