Os quimioautótrofos obtêm energia usando oxigênio ou compostos com alto teor de oxigênio para oxidar ou extrair elétrons de compostos de enxofre, hidrogênio, enxofre elementar, amônia ou metais. Eles usam parte da energia obtida de essas reações de oxidação para criar compostos orgânicos a partir de reações com dióxido de carbono.
Assim como os organismos fotossintéticos, como plantas e algas, os quimioautótrofos não obtêm sua energia consumindo outros organismos. Os quimioautótrofos são exclusivamente bactérias e geralmente vivem em torno de fontes hidrotermais no fundo do oceano. Esses ambientes não recebem luz solar e, portanto, não podem suportar a fotossíntese. Na maioria das áreas do fundo do oceano, isso significa que os únicos organismos que sobrevivem se alimentam de dejetos e outros detritos muito próximos à superfície.
Em torno das fontes hidrotermais, no entanto, os quimioautotróficos que recebem fontes de energia das profundezas da terra são os produtores de seus próprios ecossistemas. As aberturas térmicas quentes apresentam enxofre e outros compostos que podem ser oxidados para uma grande quantidade de energia. Ventiladores mais frios e de fluxo lento emitem mais metais dissolvidos. Os metais são uma fonte de energia muito menos eficiente. As bactérias que processam esses metais, como o ferro, crescem em esteiras que rapidamente acumulam grandes quantidades de ferrugem. A bactéria deve processar tantos metais que a grande maioria da massa de qualquer uma dessas esteiras é composta por esse óxido de ferro.
