La principale différence entre les organismes autotrophes et les organismes hétérotrophes est que les premiers produisent leur propre nourriture, tandis que les seconds dépendent d'autres organismes pour se nourrir. Les autotrophes créent des substances organiques nutritionnelles à partir de sources inorganiques simples comme le dioxyde de carbone . Les hétérotrophes ne peuvent pas produire de composés organiques à partir de substances inorganiques.
Les autotrophes sont également appelés « producteurs primaires » ou « auto-alimentaires ». Ils produisent de l'énergie par photosynthèse et chimiosynthèse. Les photoautotrophes utilisent la lumière du soleil ou l'énergie chimique pour transformer l'eau et le dioxyde de carbone en glucose (c'est-à-dire en sucre) qui leur fournit de l'énergie et fabrique de la cellulose pour les parois cellulaires. Des exemples de photoautotrophes sont les plantes, les algues, le phytoplancton et un petit nombre de bactéries.
Les chimioautotrophes utilisent l'énergie des réactions chimiques, généralement entre le sulfure d'hydrogène et l'oxygène, pour produire de la nourriture. Leur principale source de carbone est le dioxyde de carbone. Des exemples de chimioautotrophes sont les bactéries dans les sources d'eau chaude, les cheminées hydrothermales au fond de la mer et celles à l'intérieur des volcans actifs.
Les hétérotrophes dépendent de la matière organique produite par d'autres organismes. Les photohétérotrophes utilisent la lumière du soleil comme source d'énergie, mais ne peuvent pas utiliser le dioxyde de carbone comme source de carbone. Ils obtiennent du carbone à partir d'acides gras, d'alcool et de glucides. Des exemples de photohétérotrophes sont les héliobactéries, les bactéries vertes sans soufre et les bactéries violettes sans soufre.
Les chimiohétérotrophes acquièrent de l'énergie en consommant des organismes vivants ou morts. Les animaux, les bactéries, les champignons et presque tous les agents pathogènes appartiennent à cette catégorie.
