Het belangrijkste verschil tussen autotrofen en heterptrofen is dat autotrofen de organismen zijn die koolstof verkrijgen uit anorganische koolstofbronnen zoals kooldioxide, terwijl heterotrofen de organismen zijn die koolstof verkrijgen uit de organische koolstofbronnen.
Een levend organisme kan slechts twee energiebronnen gebruiken om hun organische behoeften te synthetiseren. Dit zijn lichtenergie en chemische energie, gebaseerd op het feit dat er twee hoofdgroepen van organismen zijn, namelijk fototrofen en chemotrofen. Fototrofen gebruiken lichtenergie als hun energiebron, terwijl chemotrofen chemische energie als energiebron gebruiken. Fototrofen zijn de organismen die fotosynthese uitvoeren. Organismen kunnen ook autotroof of heterotroof zijn, afhankelijk van of hun koolstofbron organisch of anorganisch is. Autotrofen gebruiken anorganische koolstof (kooldioxide) als de koolstofbron, terwijl heterotrofen organische koolstof gebruiken als de koolstofbron.