Klíčovým rozdílem mezi fotosyntetickými a chemosyntetickými bakteriemi je to, že fotosyntetické bakterie získávají energii ze slunečního záření za účelem produkce sacharidů, zatímco chemosyntetické bakterie získávají energii z oxidace anorganických látek za účelem produkce sacharidů.
Organismy lze rozdělit do kategorií podle způsobu jejich výživy. Autotrofy a heterotrofy jsou dvě takové hlavní kategorie. Autotrofi mohou vyrábět své vlastní jídlo, zatímco heterotrofní jsou závislí na potravinách jiných organismů, protože nemohou vyrábět své vlastní jídlo. Za účelem výroby vlastního jídla nebo sacharidů používají autotrofy dva hlavní procesy: fotosyntézu a chemosyntézu.
Fotosyntéza je poháněna energií slunce, zatímco chemosyntéza je poháněna energií získanou oxidací chemických sloučenin, zejména anorganických látek. Existují fotosyntetické bakterie a chemosyntetické bakterie. Fotosyntetické bakterie produkují potraviny fotosyntézou, zatímco chemosyntetické bakterie produkují potraviny energií získanou z chemického rozkladu.