Het belangrijkste verschil tussen fotosynthetische en chemosynthetische bacteriën is dat fotosynthetische bacteriën energie halen uit zonlicht om koolhydraten te produceren, terwijl chemosynthetische bacteriën energie halen uit de oxidatie van anorganische stoffen om koolhydraten te produceren.
Organismen kunnen worden gecategoriseerd op basis van hun voedingswijze. Autotrofen en heterotrofen zijn twee van dergelijke hoofdcategorieën. Autotrofen kunnen hun eigen voedsel produceren, terwijl heterotrofen voor voedsel afhankelijk zijn van andere organismen, omdat ze hun eigen voedsel niet kunnen produceren. Om hun eigen voedsel of koolhydraten te produceren, gebruiken autotrofen twee hoofdprocessen: fotosynthese en chemosynthese.
Fotosynthese wordt aangedreven door de energie van de zon, terwijl chemosynthese wordt aangedreven door de energie die wordt verkregen door de oxidatie van chemische verbindingen, voornamelijk anorganische stoffen. Er zijn fotosynthetische bacteriën en chemosynthetische bacteriën. Fotosynthetische bacteriën produceren voedsel door fotosynthese, terwijl chemosynthetische bacteriën voedsel produceren door de energie die wordt verkregen uit de chemische afbraak.