A principal diferença entre organismos autotróficos e organismos heterotróficos é que os primeiros produzem seus próprios alimentos, enquanto os últimos dependem de outros organismos para se alimentar. Os autótrofos criam substâncias orgânicas nutricionais a partir de fontes inorgânicas simples como o dióxido de carbono . Os heterótrofos não podem produzir compostos orgânicos a partir de substâncias inorgânicas.
Autotróficos também são chamados de “produtores primários” ou “autoalimentadores”. Eles produzem energia por meio da fotossíntese e quimiossíntese. Os fotoautótrofos usam luz solar ou energia química para transformar água e dióxido de carbono em glicose (ou seja, açúcar) que fornece energia e produz celulose para as paredes celulares. Exemplos de fotoautotróficos são plantas, algas, fitoplâncton e um pequeno número de bactérias.
Os quimioautótrofos utilizam energia de reações químicas, normalmente entre o sulfeto de hidrogênio e o oxigênio, para produzir alimentos. Sua principal fonte de carbono é o dióxido de carbono. Exemplos de quimioautótrofos são bactérias em fontes de água quente, fontes hidrotermais no fundo do mar e dentro de vulcões ativos.
Os heterótrofos dependem da matéria orgânica produzida por outros organismos. Os fotoheterotróficos usam a luz do sol como energia, mas não podem utilizar o dióxido de carbono como fonte de carbono. Eles obtêm carbono de ácidos graxos, álcool e carboidratos. Exemplos de fotoheterotróficos são heliobactérias, bactérias verdes sem enxofre e bactérias roxas sem enxofre.
Os quimioheterotróficos adquirem energia consumindo organismos vivos ou mortos. Animais, bactérias, fungos e quase todos os patógenos pertencem a esta categoria.