La chimiosynthèse utilise des nutriments chimiques comme source d'énergie, contrairement à la photosynthèse, qui utilise la lumière du soleil. Bien que la plupart de la vie sur Terre utilise la photosynthèse pour obtenir de l'énergie, il existe des groupes de bactéries appelées autotrophes chimiosynthétiques qui utilisent à la place la chimiosynthèse .
Les autotrophes chimiosynthétiques survivent en oxydant des molécules inorganiques simples, telles que les sulfates, l'ammoniac et le méthane. Cela en fait une partie importante du cycle de l'azote. Les autotrophes chimiosynthétiques peuvent survivre dans des environnements extrêmement difficiles; beaucoup se trouvent autour des cheminées hydrothermales au fond de l'océan. En raison de leur capacité à prospérer dans des conditions moins qu'idéales, il est largement admis que les organismes capables de chimiosynthèse étaient parmi les premières formes de vie de la Terre.
