Algumas arquéias produzem seus próprios alimentos a partir da luz solar, enquanto outras consomem compostos químicos para obter energia. As arquéias que criam alimentos a partir da luz solar não usam o mesmo processo fotossintético que as plantas e algas usam e não liberam oxigênio como um produto residual.
As arquéias que produzem energia ao consumir a luz solar são chamadas de fotótrofos, enquanto as arqueas que consomem produtos químicos inorgânicos são chamadas de litotróficas. O terceiro grupo, os organotróficos, consome compostos orgânicos. Nenhuma espécie conhecida de arquéias usa a fotossíntese tradicional, uma vez que é usada em plantas e algas.
Arquéias litotróficas constituem uma parte importante dos ecossistemas vegetais. Essas arquéias fixam nitrogênio no solo como um subproduto do consumo e metabolização da amônia para obter energia. Outros litotróficos, como as arquéias anaeróbias que habitam pântanos, produzem metano como subproduto. Essas arquéias são as principais fontes naturais de metano.
Arquéias litotróficas e organotróficas podem sobreviver em ambientes que não sustentam nenhuma outra forma de vida devido à temperatura, composição química ou falta de luz solar. Sua capacidade de metabolizar produtos químicos como amônia, dióxido de carbono e sulfeto de hidrogênio significa que eles não dependem da luz solar ou da cadeia alimentar. Esses organismos são encontrados em águas de pântanos pobres em oxigênio, fossas profundas, lagos salgados, nascentes geotérmicas e outras áreas hostis à maioria das espécies.
