Produtores primários, ou autótrofos, constituem o primeiro nível trófico de todas as cadeias alimentares. Autótrofos são organismos que produzem sua própria energia a partir de substâncias inorgânicas, como dióxido de carbono e água. Os principais produtores de muitas cadeias alimentares são as plantas verdes.
Apenas 10 por cento da energia do primeiro nível trófico é transferido para o próximo; portanto, meros 10% da energia produzida pelos produtores primários são repassados aos consumidores primários, ou organismos que consomem os produtores primários. Como apenas uma pequena quantidade da energia original produzida é retida pelos consumidores primários, muitos mais produtores primários devem existir para dar suporte a um número menor de consumidores primários.
Os produtores mais conhecidos são as plantas verdes. Eles absorvem energia do sol para combinar dióxido de carbono e água em glicose, um açúcar usado como energia em muitos organismos. Este processo é chamado de fotossíntese.
Outros autótrofos usam a energia de compostos contendo enxofre ou nitrogênio em vez da luz do sol para alimentar seu processo de produção de energia. Esses autótrofos, chamados quimioautótrofos, produzem sua própria energia por meio da quimiossíntese. Os quimioautótrofos são geralmente os produtores em ambientes hostis, como respiradouros em águas profundas e fontes termais que contêm teias alimentares não convencionais. As bactérias são os quimioautotróficos nesses locais. Algumas dessas bactérias não podem sobreviver na presença de oxigênio, por isso vivem onde o oxigênio está ausente.